Способ обработки сталей ледебуритногокласса

Союз Советскик Социапистическиз Ресвубаик(51)М. Кл.з С 21 О 7/14 с присоединением заявки Йо Государственный комнтет СССР по дмам нзобретеннй н открытнй(53) УДК б 21. 785. . Зб 9 (088. 8) Дата опубликования описания 03. 03. 81 талей, сплавов и Ферросплавов(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ ЛЕДЕБУРИТНОГКЛАССА ботке ис- ковя к об кет бы и окат 25сяталях иной целедебурит рячую дерный отцией про С и подемому ей лему сталь 30 Изобретение относитс ра металлов давлением и мо ть пользовано при горячей р ке ке, прессовании и т.п.Известен способ производства сортовой ледебуритной стали (,1(.Однако он не может полностью удовлетворить растущих требований к структурному состоянию карбидной Фазы и металлической матрицы.Известен также способ горячей про катки высоколегированной подшипниковой стали 11 Х 18 М (21.Однако данный способ не обеспечи- вает в готовом сорте диаметром 8- 40 мм требуемые размер и характер распределения эвтектических карбидов. Так, согласно требованиям подшипниковой промышленности, максималь ный рЪЬмер карбидбв должен быть в 1,5-2 раза меньше, чем в получаемом прокате, где он достигает 40-б 0 мкм Не удовлетворяются также требования к форме частиц: в основном остроугольные карбиды, являющие концентраторами напряжений в де подшипников.Наиболее близким к предлага является способ обработки стал дебуритного класса, по которо непосредственно после горячей деформации подвергается отжигу при температуре выше температуры конца деформации и ниже температуры точки солидуса 33.Недостатки данного способа заключаются в тбм, что он не позволяет измельчать карбиды, а напротив, способствует их укуупнению в процессе отжига при 1200 С. В деформирован" ной стали при высокотемпературном отжиге происходит значительный рост аустенитного зерна вследствие протекания собирательной рекристаллиэации, что ухудшает свойства стали и не позволяет сохранить в последней дисперсные избыточные Фазы (карбиды и карбонитриды), выделившиеся при горячей деформации и повышающие эксплуатационные свойства сталей, особенно инструментальных и подшипниковых.Цель изобретения - улучшение струк туры стали.Для достижения поставлели способ обработки сталейного класса, включающий гоФормацию и высокотемператужиг, перед горячей деформаизводят нагрев до 1100-125806776 Формула изобретения Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 стуживание до температуры горячейдефорМации, а деформацию с последующим отжигом производят многократно, при этом деформацию производятпри 850-1000 С со степенью 25-50,а отжиг при 1100-1200 С.Способ осуществляют следующимобразом.Производят аустенитизацию сталив течение 1,5-2,5 ч при 1100-1250 С,соответствующей для данной сталиверхнему пределу температурной области деформирования, подстуживается до 850-1050 С, т.е. не менее,чем на 50 выше температуры концадеформации, и деформируется с обжатием 20-50 за один проход, после15чего немедленно подвергается кратковременному (0,5-60 с) нагреву до1100-1200 С, являющейся для. даннойстали оптимальной температурой рекристаллиэации, т.е. такой, при 2 Окоторой рекристаллизация завершается за технологически приемлемыйпромежуток времени (от долей секунды до десятков секунд). Как толькополностью завершится первичная рекристаллизация матрицы, сталь сноваподстуживается до 850-1000 С, деформируется с Е =25-50, затем опятьнагревается до 1180 для протеканиярекристаллиэации - и так 2-10, раз(до получения конечного размера сорта),При многократном повторении деФормации при указанной температуре.и кратковременного отжига для протекания рекристаллизации матрицы,происходит измельчение карбидов,обусловленное низкой температурой ивысокой степенью деформации; сфероидизация механически раздробленныхчастиц карбидов, ускоряющаяся одновременно протекающими процессами разуОпрочнения; более равномерное распределение карбидной Фазы в матрице; значительное измельчение аустенитного зерна; выделение из пересыщенного твердого раствора множества45мельчайших ;0,01-0,5 мкм) частицизбыточных Фаз, декорируищих полученную дислокационную структуру.Поскольку скорость протеканияпроцессов разупрочнения контролируется целым рядом Факторов, то длявыбора оптимальной температуры кратковременного последеформационного нагрева для каждого конкретногослучая нужно знать кинетику рекристаллизации горячедеформированного аустенита ледебуритной стали во всем интервале температур деформнрования.Зная кинетику рекристаллизации, можно предупредить рост аустенитногозерна, прекращая последеформационный цнагрев к моменту завершения первичнойрекристаллизации (не допуская началасобирательной),ВНИИПИ Заказ 184/45 П р и м е р, Берут образцы стали 1118 М, полученной при горячей прокатке, размером 20 х 20 х 100 мм и аустениэируют в течение 30 мин при 1180 С. Образцы переносятся в печь с температурой 900 С, выдерживаются 5-7 мин для выравнивания температуры по всему сечению и прокатываются за один проход с обжатием Е =25. Непосредственно после деформации образцы помещаются на 60 с в печь с температурой 1180 С. Этот цикл - подстуживание до 900 о, деформация, кратковременный нагревк до 1180 ОС, повторяется четыре раза, после чего образцы охлаждаются на воздухе,Предложенный способ позволяет снизить максимальный размер крупных (единичных) карбидов с 40-60 до 17- 20 мкм; диаметр аустенитного зерна с 60-80 до 5-10 мкм; карбидную неоднородность - на 1 балл; объемную долю крупных карбидов (диаметром более 9 мкм) - в два раза.Кроме того, способ позволяет получить структуру, состоящую из равноосных рекристаллиэованных зерен, в которых равномерно распределены сфероидизированные частицы эвтектических карбидов и большое количество дисперсных выделений избыточных Фаз. Такая структура является предпочтительной для деталей, работающих в условиях окислительно износа, по сравнению с полученной по обычной технологии, где зерна сильно вытянуты, вдоль направления прокатки, карбиды имеют остроугольную форму, а дисперсные частицы расположены цепочками по границам зерен и линиям скольжения. Способ обработки сталей ледебуритного класса, включающий горячую деформацию и высокотемпературный отжиг, отличающийся тем что, с целью .Улучшения структуры стали, перед горячей деформацией производят нагрев до 1100-1250 С, и подстуживание до температуры горячей деформации, а деформацию с последующим отжигом производят многократно, при этом деФормацию производят при 850-1000 С со степенью 25=50, а отжиг при 1100-1200 С. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Дэугутов М.Я. Пластическаядеформация высоколегированных сталей и сплавов. М., "Металлургия",1977, с. 480.2. ТУ-1-631-73.3. Авторское свидетельстве СССРР 431244, кл. С 21 О 1/78, 1972,Тираж 629 Подписное