Способ нагрева слитков для ковки

ОПИСАН 29559 У Сооз Советских Социалистических РеспубликИЗОБРЕТЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 06.111.1969 ( 1311438/25 с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 12.1.1971. Б(ллетсн Дата опубликования описавгя 1.1 Ъ ЧПК В 2 Ц Комитет по делам аобретений и открытий при Совете Министров СССР, М. Охрименко, К. В, Игнатьев, В. А. Тюрин и А. И. Грин Московский институт стали и сплавоваявитель ОСОБ НАГРЕВА СЛИТКОВ ОВК На фиг. 1 показанповерхности слитковванин и осадке; обозщие:К - гомологическая температура плния металла слитка (по абсолшкале);т - относительноеединицу принятоперации осадитехнологии);АВ - время нагрева слитка до верхнегопредела ковочцых температур поповерхности;ВС - время бпллетпрованпя сС 0 - время нагрева слптка-заосадку;0 Е - время выдержки слптка-загатовкпод осадку;ЕГ - время осадки слитка-заготовки;Т, - температура поверхности слитка перед посадкой в печь. температурцып режим прп нагревах, биллетнроначения приняты следуюавле- ютной время операций (за о время до окончанияпо прсдло (сивой литка; готовки под Нз фппряженпйппп заготлагаемом н с 3(и (а) Справа пока сечении слптк сопротивления Изобретение относится к области ковки крупных слитков и может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах машиностроительных заводов для улучшения качества поковок и сокращения длительности нагрева. 5Известен способ нагрева слитков для ковки, заключающийся в том, что слиток форсированно нагревают с перепадом температур по сечению в области повышенных темпера тур. Однако этот способ нагрева не обеспе чивает разности сопротивления деформации наружных и внутренних слоев, вследствие чего в центральных слоях слитка возникают большие растягнвающие напряжения, которые приводят к разрыхлению сердцевины металла по ковки.Предложенный способ нагрева исключает указанные недостатки и значительно сокращает пребывание слитка в печи. Он отличается от известного тем, что слиток предвари тельно равномерно нагревают до температуры, соответствующей 0,2 температуры плавления, а затем производят форсированный нагрев поверхности слитка до температуры, соответствующей 0,7 - 0,75 температуры плавле ния материала по абсолютной шкале, для обеспечения наибольшей разности прочностных свойств металла по сечению. Это предотвращает возникновение внутренних дефектов осевой зоны слитков при ковке, 30 показано распределение на. ротцвления деформации в сечепрп бпллетпрованнп по предпои по известному (б) способам. заны эпюры напряжений о в а-заготовки 1, слева - эпюры деформации металла - в за15 висимости от температуры по сечению. Знакамиобозначены растягивающие напряжения, знаками ( - ) - сжимающие,Слиток с температурой поверхности Т, (холодного или горячого посадя) подается в печь и нагревается в течение времения АВ (см. фиг. 1) до температуры, на поверхности соответствующей верхнему интервалу ковочной тем пер атуры (0,70 - 0,75 т. ил. К) . Осевая зока находится при более низкой температуре. После этого слиток (см. фиг, 2 а) выдается под пресс, производится закатка цапфы под патрон противовеса и биллетировацие. В цияцем вырезном 2 и верхнем плоском 3 бойках металл внутренней цедогретой сердцевины слитка ооладаст оольшим со)отссвлсссссс.с деформации (см. эпюру о, ца фиг. 2,а), вследствие чего практически це претерпевает деформации и способствует увеличению радиальных напряжений сжатия в поверхностных слоях слитка, Более благоприятное напряженное состояние сжатия в сочетании с повышенной (за счет перераспределения температур и сопротивления деформаций) локализацией течения металла в поверхностных слоях слитка обеспечивает оптимальные условия для создания пластичной оболочки - рубашки по сравнению с биллетировацием равномерно нагретого слитка. Растягивающие напряжения ос, (см. фиг. 2, а), развивающиеся в осевой области поперечного сечения слитка, оказываются значительно меньше сопротивления деформации металла в этой зоне и це могут вызвать нарушения сплошцости - появления трещин, надрывов, расслоений. За время биллетировация ВС температура поверхности слитка снижается, После биллетировация слиток нагревают в течение времени СП, затем выдеряивают в печи в течение времени ВЕ для выравнивания температуры по сечению, после чего осаживают. При этом за время ЕЕ температура поверхности билета уменьшается. Далее следуют нагревы и ковка по обычной технологии.В известных технологических процессах после цагрева поверхности слитка до верхнего интервала ковочной температуры производится выдержка его в печи в течение времеци для выравнивания темепратуры по всему сечению, после чего слиток биллетируется бойками 2 и 3 (см. фиг, 2, б). При биллетцровации равномерного нагретого по сечению слитка с оди 5 10 20 25 30 35 40 45 50 каковым сопротивлением деформации по сечецию (см. эпюру о, ) растягивающие напряжения, развивающиеся в осевой области слиска (см. эпюру ос,), зачастую вызывают появление кольцевых трещин и отрывов 4 илц заметное разрыхленце металла в этой области,Таким образом, в предложеццом способе ковки обеспечивается более качественная проработка ссоверхссостссс сх слоев металла, способных выполнить роль пластичной оболочки. Одновременно устраняется возможность растрескивация и разрыхления металла в осевой зоне, значительпо (до 1,5 раз) сокращается время пребывания слитка в печи при нагреве для операций биллетировация и осадки. Г 1 ри ковке сложцолегированцых и малопластичных сталей хорошая проработка нагретых с поверхности слоев приводит к лучшей гемогецизации металла и растворению карбидов в этих зонах прп следующем нагреве под осадку, что также увеличивает пластические свойства оболочки (поверхцостных слоев слитка-заготовки).В технологических процессах ковки крупны.; слитков с использованием нагревательных устройств, не обеспечивающих одинаковой тсмгсературы верха и низа слитка со стороны по- дины и свода, окончание нагрева под биллетцровацие контролируется по нижней поверхности слитка. Предупреждение искривлеция оси слитка в этом случае регулируется величиной подачи, Скорости нагрева слитков определяются маркой стали и тепловой мощностью печей. Однако во всех случаях температура осевой зопы металла по предложенному режиму меньше, а сопротивление деформации выше, чем у поверхностных слоев, обжимаемых при биллетировации.Предмет изобретенияСпособ нагрева слитков для ковки, заключающийся в том, что слиток форсированно нагревают с перепадом температур по сечению, отличаюисийса тем, что, с целью устранения внутренних дефектов осевой зоны слитков при ковке и обеспечения наибольшей разности прочностных свойств материала по сечению, слиток предварительно равномерно нагревают до температуры, соответствующей 0,2 температуры плавления материала, а форсированньш нагрев ссоверхсостсс слитка производят до температурьс, соответствующей 0,7 - 0,75 температуры плавления материала.