Способ изготовления стальных кольцевых изделий

СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛРЕСПУБЛИН СНИХ ИСТИЧЕСНИХва,кий,окма й ордена Трудо- и металлургичес лес.76,омГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ ПИСАНИЕ ИЗО 3395115/22-02(71) Днепропетровскивого Красного Знаменкий институт(56) 1. Производство бандажей иТехнологическая инструкция ТИ Нижнетагильский металлургическийбпнат им, В.И. Ленина.2. Авторское свидетельство ССМ 656717, кл. С 21 Р 9/34, 1977,(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающийпротивофлокенную обработку путем нагрева и выдержки в течение 3-6 ч, нагрев до температуры прокатки, прокатку и термическую обработку, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения производительности и повышения качества путем более полногоудаления водорода, выдержку проводятпри 900-1000 С, 1102816Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при изготовлении и термической обработки кольцевых изделий типа венцов, фланцев обойм подшипников и т,д,Известен способ изготовления кольцевых изделий, включающий нагрев заготовки, ее прошивку, Формовку, прокатку и последующую противофлокенную обработку готовых изделий 1.13. 10К недостаткам данного способа относится низкое качество готовой продукции из-за неполного удаления водорода из металла, обусловленное низкотемпературной выдержкой изделий в стопах до 15 т, что, в конечном итоге, отражается на эксплуатационных характеристиках изделий.Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемо- щ му результату способ изготовления железнодорожных колес путем нагрева заготовки, ее формовки, прокатки и противофлокенной обработки, осуществляемой в два этапа: первый - путем 25 изс)термической выдержки заготовок в течение 3-6 ч при 650-680 С; втоо рой - путем изотермической выдержки готовых колес в течение 4 ч при 650- 680 С 2330дНедостаткам известкаго способа является отсутствие существенного удаления водорода из металла при 650- 680 фС на обоих этагах.35Кроме, этого, данный способ характеризуется низкой производительностью из-за 4 ч пративафлокеннай обработки готовых изделий (калес).Цель изобретения - увеличение производительности и повышение качества путем более полного удаления водародаеПоставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления стальных кольцевых иэделий, включающему противофлокенную обработку путем нагрева и выдержки в течение 3-6 ч, нагрев до температуры прокатки прокатку и термическую обработку,50)выдержку проводят при 900-1000 С,Нижний предел (900 С) определен из условий наиболее эффективного удаления водорода и минимальной потери металла. Нагрев выше 1000 С приводит 55о к значительным безвозвратным готерям металла в окалину, а также к значительному повышению энергозатрат. П р и м е р. В мартеновском цехена разливке отбирают пробы жидкойнизколегированкай стали с содержанием углерода 0)557 и анализируют насодержание водорода. Слитки весом4,5 т, разрезают на заготовки весом500 кг. Заготовки анализируют ка содержание водорода, затем обрабатывают по предлагаемому и известному 23способам,По предлагаемому спосьбу противоФлакенную обработку заготовок ведутпри 950 С в течение 5 ч, затем нагреоовают пад деформацию до 1200 С, выдерживают 3 ч, пракатывают ка черновойи чистовой клетях, получив силовыекольца наружным диаметром 1000 мм,внутренним диаметром 700 мм и высотой 150 мм.Пракатанные кольца собирают в стопы и, не допуская снижения температуры ниже 600 С, задают в печи, гденагревают пад термоабрабатку прио800 С в течение 2 ч. При этой температуре осуществляют снятие напряженийпосле проката и, следовательно, пратипафлокенную обработку готовых изделий, чта значительно удешевляет весьцикл производства. После нагрева подтермоабработку кольца закаливают иотпускают при 450 С в течение 3 ч.оКинетика удаления водорода при изготовлении стальных кольцевых изделий па предлагаемому способу и способу - прототипу приведена в таблице. Скачкообразное уменьшение растворимости водорода в стали при переходе ее из жидкого состояния в твердое обуславливает ликвидацию этого элемента в процессе кристаллизации. Концентрация водорода закономерно повышается от периферии к центру и от прибыльной части слитка к донной. Среднее содержание водорода в заготовках из донной части слитка составляет 8,0-6,О см/100 г, чта на 2-1, 5 см / 100 г вьше, чем в заготовках головной и центральной части слитка.Предварителькая противофлокенная обработка заготовок при 650 С не приа водит к заметному удалению водорода, поэтому ега содержание остается на том же уровне, что и при порезке слитковПри нагреве заготовок под прокат до 1200 С водород заметно удаляетсяОпо всему сечению заготовки и остает1102816 ся в зависимости от исходного распределения в заготовке на уровне 3,8- 5,0 см/100 г.После горячей пластической деформации не происходит заметного измене ния по содержанию водорода в элементах изделия.Противофлокенная обработка, дальнейший нагрев под термообработку до 800 С и отпуск к заметному удалению водорода из изделия не приводят,Водород интенсивно удаляется из массивных заготовок среднеуглеродистых, низколегированных (мартеновских) сталей на этапе высокотемпературного нагрева. Остальные технологические операции, связанные с нагревом, пракТехнологические этапы производства ПлавПараметры Противофлокен- ная обработка Нагрев под деформацию Заготовки Противофлокенная обработка ка УПо По пред про- лагаемо тоти- му спопу собу По По предпро- лагаемоПо По предпро- лагаемоПо По предпро- лагаемототи- му спопу собу ч оти- му спопу собу тоти- му спопу собу 12549 Температура, С 20 650 950 1200 1200 650 Время выдержки, ч 3 3 5,05,2 4, 1- 2,84,8 3,0 4,04,5 3,93,6 31551 Температура, С 20 1200 1200 650" 650 950 Время выдержки, ч 3 3 4,3 4,9 6,9- 4,57,0 4,8 4,2- 3,0-.5,0 3,2 Содержание 21 5,0- 5,0 см/100 г 5,2 5,2СодержаниеН 2см/100 г 7,0 7,0 тически не приводят к выделению водорода из металла и флокеночувствительность стали понижается незначительно,Вследствие более глубокого удаления водорода на этапе противофлокенной обработки, предшествующей пластической деформации, отпадает необходимость в проведении второго этапапротивофлокенной обработки послепластической деформации. В результате достигается сокращение производственного цикла примерно на 207., чтов свою очередь приводит к увеличениюпроизводительности.Годовой экономический эффект составляет около 640 тыс.руб,110286 Продолжение таблицы Технологические этапы производства Параметры Иехобработка Нагрев подтермообработку Отпуск Готовые изделия По пред- лагаемоПо По По предпро- лагаемотоФи- му спопу собу По предлагапрототипро- тоти му способу емомуспособу пу пу 12549 Температуора, С 450 450 20 20 800 800 20 Время выдержки, ч около 2 сут. 4,0 4,5 2 у 3 Зу 8- 2 ф 3- 3 ф 8- 2 32,5 4,3 2,5 4,3 2,5 3,8- 4,3 31551 Температуа оС800 800 450 450 20 Время выдержки, ч около 2 сут. Содержание Ъ 4,2 см /100 г 4, 9 4,0 2,5 4,5 3,0 Составитель И. ЛипгартРедактор Л. Пчелинская Техред Л. Коцюбняк1 Корректор А. Ильин Заказ 4906/16 Тираж 540ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. проектная, 4 Плавка,Р СодержаниеНфсм /100 г По По предпро- лагаемо" тоти- му спопу собу 4,0 2,5 4,0- 2,54,5 3,0 4,5 3,0