Способ термомеханической обработки стали

9) СОУБЛИН С 21 Э 8/00 ко,вател жанни 4, - более ЗОХ СОЮЗ СОВЕТСФХСОЦИАЛИСТИЧКНИХ ГОСУДАРОТ 86 ЙНЦЙ КОМИТО СССРПО ДЕЛАМ ИЗОЬРВТЕНИЙ И 03 НРЫТИЙ(5 б) 1. Авторское свидетельствоВ 257537, кл, С 21 Р 8/00, 19692, Авторское свидетельство СВ 2 14568, кл. С 21 0 8/00., 1965(54) (57) С .ОБРАБОТКИ выше АсЗ, туры бейн цию при эт ческую выд превращениь- чающи повышения ти при сох формацию п дов с.разо суммарной ПОСОБ ТЕРИОИЕКАНИЧЕСКОИ СТАЗЯ, включающий нагрев подстуживание до темпераитного превращения, деформаой температуре, изотермиержку до конца бейнитного я и охлаждение,. о тл ий с ятем, что, с целью . прочйости и ударной вязкосранении пластичности, дероводят за несколько прнховыми обжатиями, 30 - 457 до степени 50 в . УОХ при содеразы.после деформации не11159Изобретение относится к металлургии, в частности к.упрочнению пружинных сталей методом термамеханической обработки.Известен способ термомеханической 5 обработки конструкционной стали заключающийся в том, что пластическую деформацию производят по окончании бейнитного превращения, т.е. деформируют уже сформировавшуюся 10 бейнитную структуру сталй 1,Я .Такая обработка приводит к повышению прочности при сохраненни удовлетворительных значений пластичности: так, для легированной стали 15 46 Х 2 НГСМ получено: У=250 кгс/мм 2;60,2 =218 кгс/мм; =8,.4%; 1=40%; а=5,0 кгсм/см .Однако такой метод непригоден для пружинных сталей, содержащих 0,5 - 20 0,7% углерода и такие карбидообразующие элементы, как ванадий, так как. в конце превращения образуются весьма крупные карбиды, что приводит к значительному снижению пластичнос ти и обаазованао трещин во время пластической деформации.Наиболее близким к изобретению по технической сущности являетсяФспособ термомеханической обработки 30 стали, включающий нагрев выше Ас, подстуживание до темпефтуры бейнитного превращения, деформацию при этой температуре, изотермическую выдержку до конца бейнитного превра- З щения и охлаждение 1,2 1.Недостатками известного способа являются низкая прочность и ударная вязкостьЦелью изобретения является повьипение прочности и ударной вязкости при сохранении пластичности.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термомеханической обработки стали, включающеыу на грев выше Ас, подстуживание до температуры бейннтного превращения, деформацию.при этой температуре, изотермическую выдержку до конца бейнйт, ного превращения и охлаждение, деформацию проводят за несколько прахадов с разовыми обжатиями 30 - 45% до суммарной степени 50 - 70% при содержании 1-фазы после деформации не более 30%. ИУказанные проценты разовых и суммарного обжатий вызваны тем, что при ЙЗОЕ и 4450% плотность дефектов 957 2(дислокаций) недостаточна для достижения требуемой прочности стали.При 4 У. и ." ) 70% количество образующихся несовершенств будет настолько велико, что приводит к недостаточной пластичности и ударнойвязкости. Предложенный диапазон вели. чин разовых и суммарного обжатий позволяет получить высокую прочность при достаточной пластичности. Регламентируемое количествами -фазы (не более 30%) обусловлено тем, что приосуществлении пластической деформации при большем процентном содержании бейнита 30%) будет иметь место образование большого количества хрупких карбидных выделений, а это приводит к,образованию микро-, а затем макротрещин. При меньшем содержании Д.-фазы (С 30%) прирост упрочнениябудет мал из-за того, что упрочняться будет только метастабильный аустенит. В результате указанной обработки образуется структура фрагментированной ферритной основы бенита с высокой плотностью дислокаций.и с равномерным распределЕнием дисперсных карбидов или нитридов. Такая структура бейнита обуславливает достижение показателей прочности, близ-" ких к стали, обработанной другими методами (закалка, ТИО) на структурумартенсита, но при сохранении пластичности и ударной вязкости на уровне обычного изотермического. бейнитного распада,П р,и м е р 1. Сталь 50 ХФА(0,54% С; 41% Мп;0,27% Я; 0,89% Сг;0,19% Яд; 0,20% 7; 0,016% 80,015% Р) в виде заготовок толщиной 11,5 мм нагревают до 1000 С, охлаж" дают в расплаве олова со скоростью60 /с до 400 С, деформируют прокаткой на 50% за два пропуска до толщйны 5,7 им. При этом разовая деформация составляет 30%, время между проходами 1 с, толщина заготовки послепервого прохода 8, 1 мм, после второго - 5,7 мм, содержание Х-фазы, определенной на магнитометре, равно 20%,Затем деформированные заготовки выдерживают на воздуха. В .результате этой .обработки получены следующие механические свойства. б 8=160 кгс/мм. б 0,2=147 .кгс/мм. 8 =8%, Ъ%, а, =8 кгсм/см; НР 46.П р и м е р 2. Исследованию подвергают ту же сталь и по тем же режи1159957 обу 100 5 0 5 ом е рег- аменти ров о мин ным параме 1000 4 О 3 По максимальным параметрам 10 0 О 5 70 По оптимальым парамет 60 400 6 О 10 особу 4 5 35 0 н По минимальным параметрам 3 По максимальным парамет- рам 70 0 7 По оптимальным парамет 160 5 8 8 4 ород, ул.Проектн мам, что и в примере 1, за исключением того, что деформация прокаткой производится на 707. за двапропуска, пое 453 в каждом. При этом первоначальная толщина заготовок равняется 16,9 мм, после первого прохода,2 мм и конечная - 5,0 мм. В результате получены следующие свойст. - ва.6 =170 кгс/мм; б 0,2=155 кгс/мм; З=бй; "1=40%; а, =6 кгс.м/см ; НРс =48 .Данные по эффективности предла.гаемого способа в сравнении с известным приведены в таблице.