Способ термической обработки катанки и проволоки из углеродистых и низколегированных сталей

Союз СоветскикСоцмапмстмческмкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОВЕИтИНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/ ае делам язобретеннй н открытий(53) УДК 62. .785.616.24 (088. 8) И. Г, Узлов, В. В, Парусов, И, И, ДЮлжецков и М. Ф. ЕвсюковзИнститут черной мет ал 4 ур гни(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КАТА 11 КИ И ПРОВОЛОКИ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАН 11 ЫХ СТАЛЕЙ Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к тер -мической обработке катанки и проволоки иэ углеродистых и низколегированных сталей, преимущественно иэ инструменч5 тальнои и шарикоподшипниковой.Известен способ термической обработки катанки и проволоки из углеродистых и низколегированных сталей, включающий нагрев до температуры10 аустениэации, охлаждение и выдержкуопри 300-400 С, нагрев и выдержку при 520-720 С до конца распада аустенита(1Однако известный способ не позволяет повысить пластичность катанки и5 проволоки из легированной инструментальной и шарикоподшипниковой стали.Целью изобретения является устранение указанного недостатка.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе ступенчатую обработку производят многократно.Однократная ступенчатая обработка по известному способу для указанных сталей неэффективна, Это объясняется большей степенью легирования аустенита в них по. сравнению с углеродистыми и низколегированными сталями и, следовательно, меньшей диффузионной подвижностью атомов углерода, а также меньшей склонностью к микропластической .деформации, возникающей при ступенчатой обработке и обусловливающей процессы сфероидизации структуры.Термическую обработку катанки и проволоки из легированной инструментальной и шарикоподшипниковой стали производят следующим образом. Металл после нагрева до аустенитного состояния подвергают термоциклированию во интервале температур 300 - (550-720) С, в течение 30-100 с(в зависимости от марки стали), что приводит к формированию тепловых и структурных напряжений, вызывающих пластическую деформацию переохлажденного аустенита. Пластическая деформация переохлажденного аустенита приводит к формированию60орежиму - 550 С, по второму режиму -о720 С. Продолжительность термоцикла(цикл включает переохлаждение до 300 Си нагрев .до 550 или 720 С) составлялао10 с (вкаждой ванне по 5 с). Для получения структуры зернистого перлитаобразцы подвергали пяти термоциклам ипоследующей выдержке во второй ванне(720 С), За это время аутенит сталиШХ 5 полностью распадается по абнормальному механизму с образованиемструктуры зернистого перлита с твердостью НВ 204, что соответствует тре-,бованиям ГОСТ 801-60. Сталь шарикои роликоподшинниковая. В то же времясталь, обработанная известным способом, т,е, после однократной обработки,имела твердость НВ 320 и структуру, нкоторой цементит находился преимущественно в виде коротких пластин,Формула изобретения характерной субструктуры, обусловливающей распад переохлажденного аустенита по абнормальному механизму с образованием структуры зернистого перлита ,н процессе последующей изотермическойовыдержки при 550-720 С. Для большинства сталей аустенит распадается с образованием зернистого перлита в интер"овале температур 550-720 С, поэтому интервал температур термоциклирования О 300 -(550-720) С обусловлен тем, чтобы, с одной стороны исключить мартен- ситное превращение, а с другой - нагреть аустенйт в область, где он рас" падается на зернистый перлит, т.е. в область стабильного состояния аустенита. Время одного термоцикла, т. е, времй нагрева стали от 300 до 550-720 С й охлаждения от 720-550 до 300 С дляо сечения 3-5 мм составляет 10 с и мо 20 жет меняться в зависимости от изменения сечения, Общее время циклиронания составляет 30-100 с (н зависимости от марки стали и сечения изделия). Термоциклирование в течение времени мень ше 30 с не приводит к достаточному развитию пластической деформации аустенита и его распад при последующей изотермической выдержке при 550 о720 С идет лишь с частичным образованием глобулярного цементита. Термоциклирование н течение времени более 100 с технически нецелесообразно.Пример осуществления описываемого способа. Образцы проволоки диаметром 4,5 мм из стали ШХ 15 нагревали н лечиодо 1000 С н течение 1 О мин непосредственно после чего проводили термоциклиронание образцов путем попеременного охлаждения и нагрева н двух соляных печах-ваннах по двум режимам.40 Состав первой ванны: 50% КМО+ 50% йайО температура первой ванны 300 С,о Состав второй ванны - расплав свинца; температура второй ванны по первому Таким образом, приведенные данные подтверждают, что многократная ступенчатая обработка по сравнению с однок- ратной повышает пластичность стали эа счет сфероидиэации перлита шарикоподшипниковой стали. Способ термической обработки катан - ки и проволоки из углеродистых и низколегированных сталей по ант. сн.Р 775153, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения пластичности за 3счет сфероидизации перлита, ступенчатую обработку производят многократно. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСоставитель А, СекейРедактор Т, Морозова Теххнед А, Ач Коооектор М. ДемчикЗаказ 8678/53 Тираж 621 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ИРаушская наб, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4