Способ термомеханической обработки заготовок из доэвтектоидных углеродистых сталей

.СССР по делам изобретений н открытий(23) Приоритет Опубликовано 30.0980. Бюллетень М ЗбДата опубликования описания 300980(72) Авторы изобретения Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт(54) СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ДОЭВТЕКТОИДНЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ1Изобретение относится к областиметаллургии, в частности к термомеханической обработке стали.В углеродистых и низколегированных сталях с мартенситно-Ферритной 5структурой прочность и вязкость увеличивается в том случае, если частицы мартенсита вытянуты преимущественно в одном направлении, причемповышение укаэанных свойств прямо 10связано со степенью вытянутости (неравноосностимартенситных частиц,определяемой отношением длины частицы к ее толщине,Известен способ термбмеханической 15обработки, включающий нагрев заготов.ки со скорестью 100 град/с до межкритического интервала температури деформации со степенью обжатия 50при этой температуре с одновременной 20закалкой в валках.Недостатком способа является пониженная пластичность стали. Наиболееблизок к предложенному по технической сущности способ термомеханической 25обработки стали, включающий аустенитизацию стальной заготовки при 900930 С с выдержкой 0,1-0,3 ч, в межкритический интервал температурмногократную деформацию при темпера туре выдержки в межкритическом интервале и закалку с температуры конца деформации.Недостатком известного способа является тов что режим аустениэацин при 900-930 С с выдержкой 0,1-0,3 ч обеспечивает наличиЕ мелких зерен аус-. тенина (с 1 д 0,015 мм), обуславливающих при оптимальных режимах деФормации невысокие значения неравноосности мартенситных частиц (и7), что приводит к пониженным значениям прочности и вязкости.Цель изобретения - одновременное повышение прочности и вяэкости стали за счет увеличения размеров исходного аустенитного зерна.Поставленная цель достигается тем, что по предложенному способу аустениэацию производят при 1000-1400 С с выдержкой 0,5-1,5 ч.Способ осуществляется следующим образом. Заготовку иэ доэвтектоидной углеродистой стали нагревают до 1000- 1400 С, что способствует интенсивному росту зерен аустенита и выдерживают 0,5-1,5 ч. Нагрев ниже 1000 С не обеспечивает необходимого роста зерна, а нагрев выше 1400 С приводит к оплавлению границ зерен, что увели0 Предложенный О,изделий при пониженнповышается в 2-2,5 рформула изобрСпособ термомеханки заготовок из доэвродистых сталей, вклэацию, выдержку, подтическую деформациюинтервале температурзакалку, о т л и чтем, что, с целью одвышения прочности инизацию производятс выдержкой в течени ного эерносностихода ве по крикгм/см диаметр аустени величина неравн температура пер хрупкое состоян терию Он = 3,0 тур г ых темпаза. етенияическойтектоиднючакщийстуживанв межкрии послеа ю щ иновременвязкостипри 100е 0,5-1,обработых углеаустенит ие, плас" тическом дующуюй с яного по- аусте 0-1400 ф(5 ч л/ 5 Примен позволяет на 12-14 ударной в пытания этом темп состояние В резуние предложенного способаповысить предел прочностиодновременно с повышениемэкости при температуре исОфС более чем в 3 раза; приратура перехода в хрупкое.смещается с -50 С до - 90 С.ьтате несущая способность Составитель А. Соловьеватор Г. Шевченко ТехредН. Бабурка Корректор М. Шароши Подписное Р д, 4/5 38/24 Т НИИПИ Государств по делам изобр 13035, Москва, Жираж 608 енного к етений и -35, Ра Зак митета СССоткрытийушская наб.,Филиал ППП "Патент ", г., Ужгород, ул, Проектная чивает хрупкость стали. Выдержкаменее 0,5 ч также не приводит к получению необходимого хрупкого зерна,а выдержка более 1,5 ч не вызываетдальнейшего роста зерна, Затем заготовку подстуживают до температуры.межкритического интервала, напримердо 730-780 С, с иэотермической выдержкой, например 0,5-1,5 ч, для полного выделения свободного феррита.При этом структура заготовки состоитиз зерен аустенита, равномерно распределенных в феррите. Количественные соотношения фаз регулируют температурой выдержки в межкритическоминтервале. По окончании изотермической выдержки заготовку подвергаютмногократной пластической деформацйи для вытягивания аустенитных зерен. Степень вытянутости зерен зависит от кратности деформации при постоянной температуре. Возникающаяпри этом вытянутость возрастает только до определенной величины - покатолщина деформируемой аустенитнойчастицы не уменьшится, до критической, равной диаметру составляющих еесубзерен. Дальнейшая деформация приводит к дроблению вытянутых частицпо границам субзерен, т, е. к общемууменьшению неравноосности (вытянутости) частиц, а следовательно, к сни жению механических свойств. Критическая толщина частиц зависит толькоот схемы деформирования и величины неравномерности (вытянутости) аустенитных частиц после деформации и находится в прямой зависимости от начальных размеров. Поэтому при оптимальных режимахмногократного пласти 5 ческого деформирования неравноосность аустенитных частиц при их исходной крупнозернистой структуре в1,5-2 раза больше неравноосности,создаваемой при исходной мелкозернистой структуре. По окончании деформации заготовку подвергают закалке.Структура получаемого иэделиясостоит из микропластин мартенсита,равномерно распределенных в феррит 15 ной матрице,П р и м е р. Сталь М 16 С (0,1%)обрабатывали по двум режимам.Первый (известный способ - нагревдо 900 С с выдержкой 20 мин.подстужи 2 О ванне до 760 С, выдержка 1 ч, многократная прокатка с суммарным обжатием 80(при единичном обжатии междупроходами 20 и промежуточным подогре.овом до 760 С закалка в воде).Второй (предложенный способ)нагрев до 1150 С с выдержкой 45 мин,подстуживание до 760 С, выдержка 1 ч,многократная прокатка с суммарнымобжатием 80 (при единичном обжатии20 между очередными проходами подогрев до 760 С) и закалка в воду.оРезультаты испытаний приведеныв таблице.