Способ термической обработки высоколегированных сталей

-0 обпас- ческой може ве в струк- повыностиенчатометалла. я этого после с мпературы солиддо температурыостью 5-250 С/мижим приводит кномерному распр с го нагрева до те металл охлаждают формации со скор Предлагаемый ре роидиэации и рав лению избыточных к предотвращению границ примесями фе- дес и э фаз в аустени процесса обог 1 табл. ени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБВЫСОКОЛЕП 1 РОВАННЫХ СТАЛЕЙ(57) Изобретение относится кти высокотемпературной термобработки сталей и сплавов и ыть реализовано при произво талей и сплавов, содержащих уре избыточные фазы. Цель ение технологической пласти128002Изобретение относится к высокотемпературной термической обработке сталей и сплавов и может быть реализовано при производстве сталей и сплавов, содержащих в структуРе избыточные фазы.Цель изобретения - повышение технологической пластичности металла.П р и м е р 1. Способ опробован в лабораторных условиях на заготов- О ках деформированного (80 х 180 мм) и литого металла размером 35 х 35 х 200 мм и в промышленных условиях на слитках массой 2,8 т производства заводов "Днепроспецсталь" и Челябинского металлургического комбината при производстве сортовой стали ШХ 15 и трубной заготовки, Опытные образцы нагревали по режиму: 1 ступень нагрева +80 С 3 чф 11 - +2111 - +1280 С 1 ч; 1 Ч - + 1180 С 1 ч.После нагрева и выдержки при температурах 1-111 ступеней образцы охлаждали до 1180 С со скоростью 1,5; 5; 30; 200; 250; 300 С/мин; выбдерживали при 1180 С 1 ч и катали на полосу толщиной 3 мм по схеме:35"30-25 20-16-12- 8-5-3 мм.Образцы после охлаждения с различной скоростью (1280 - 1180 С) калили в воде.В таблице приведены данные по технологической пластичности при деформации (прокатке) стали ШХ 15, нагретой по ступенчатому режиму согласнопредлагаемому способу (опыты 3-6) ипрототипу (опыты 1 и 2)Предлагаемые режимы нагрева, предусматривающие охлаждение от 1280- 401180 С со скоростью 5-250 С/мин приводят к сфероидизации и равномерному распределению избыточных фаз(карбидов, сульфидов, нитридов) ваустените и предотвращению процесса 45обогащения границ зерен примесями,Горячая и холодная деформация такойстали не приводит к потере пластичности,Гомогенизирующий нагрев и охлажде ние заготовок со скоростью 1,53"С/мин (опытыи 2) приводит к выделению сульфидной и карбидной фазпо границам зерен, потере пластичности металла при горячей прокатке 55на полосу 3 мм после 3-6-го прохода.Гомогениэирующий нагрев и охлаждение от 1280 С до температуры деформации со скоростью вьппе 250 С/ 7 2/мин приводит к термическим напряжениям, появлению грубых трешин и потере пластичности при горячей деформации и дальнейшей холодной деформации такого подката.Опробование предлагаемого способа обработки проведено на промьппленных слитках стали ШХ 15 СГ массой 2,8 т в нагревательных колодцах ста - на 950/. С этой целью одну партию металла охлаждали от 1280 до 1180 С в течение 1 ч (скорость2 С/мин) в колодце с закрытой крышкой, вторую - в течение 15 мин в ячейке с открытой крышкой (скорость 6-7 С/мин,Исследование микроструктуры обраэцов иэ слитков показало, что в металле, охлажденном с высокотемпературной ступени со скоростью 2 С/ /мин, сульфидная и карбидная фазы располагаются в виде грубых скоплений по границам зерен, Горячая деформация такого металла на сорт сечением 120 мм приводит к повышенной карбидной сетке по сравнению с металлом, охлажденным до температуры прокатки со скоростью охлаждения 6 7 С/мин.П р и м е р 2. Предложенный способ и прототип опробованы на заготовках размером 35 х 35 х 50 мм и в промьппленных условиях на слябах размером 220 х 400 х 1000 мм стали 65 Х 13.Опробованы следующие режимы нагрева и охлаждения: 1 ступень нагрева заготовок в течение 05 ч +1220 С/ч;11 - +1280 С/ч; 11 - +1240 С/ч;1 ступень нагрева слябов +1220 С 3 ч; 11 - +1280 С 8 ч; 11 +1240 С 0,5 ч,Скорость охлаждения от 1280 С составила 1,5; 5; 30", 200; 250; 300 С/ /мин.Как видно из таблицы, деформация стали, охлажденной от 1280 С со скоростью меньше 5 С/мин приводит, как в случае со сталью ИХ 15, к потере пластичности на 2-3 проходе. Увеличение скорости охлаждения более 5 С/мин (опыты 3-6) приводит к образованию структуры однородного аустенита с равномерным распределением избыточных фаз, деформированию образцов без дополнительного подогрева, что свидетельствует о высокой пластичности металла.Гомогениэирующий нагрев и охлаждение заготовок и литого меРезультаты технологической пластичности и оценка качества полосы Гтолщиной 3 мм) сталей 65 Х 13 и ШХ 15 65 Х 13 Скоростьохлажде Опыт Наличие рванин, трещин (технологическаяпластичность) Наличие рванин, трещин(технологическая пластичность) Оценкакачества Оценкакачестния, С/мин ва Груба Потеря плассульфид- тичности после ная эв-3-го прохода тектика Карбиднаяфаза пограницамзерен Потери пластичностипосле 3-4-го прохода по границам зерен, микро- поры Потеря пластичности после2-3-го проТонкодисперсПотеря пластичностипосле 5-6-го Выделениекарбиднойфазы пограницамзерен ная прохода сульфидная эвтекхода тика по границамзерен,микропоры Равномерно распределенные сфероидные кар- биды 5-10 Удовлетворительная РавноУдовлетворительная мернораспределительные сульфиды 3 128002 талла сечением более 35 мм от температуры деформации со скоростью выше 250 С/мин приводит к большим термическим напряжениям, появлению грубых трещин и потере пластичности при горячей деформации,Исследование образцов подката и ленты, обработанных по указанным режимам, показало, что последующая горячая деформация заготовок и холод ная деформация подката не устраняют грубых выделений избыточных фаз по границам зерен, что приводит к потере технологической пластичности при производстве ленты, увеличению рас хода металла на этих операциях до10-20 кг/т. Формула изобретения Способ термической обработки высоколегированных сталей, включающий ступенчатый нагрев до температуры солидуса, подстуживание до температуры деформации и деформацию, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения технологической пластичности металла, подстуживание до температуры деформации ведут со скоростью охлаждения 5 - 250 С/мин.280027 Продолжение таблицы ШХ 15 65 Х 3 Опыт Наличие рваНаличие рванин, трещин (технологическая пластичность) Оценка качест Оценкакачества ва 100 Удовлетворительная 150 Удовлетворительная Удовлетворительная РавноРавномерно распределенныедисперсныекарбиды мернораспределенныесульфиды 200 Удовлетворительная 300 Микротре- Потеря плас- Микротрещины тичности после щины2-го п охо Потеря пластичности после-го п охо а Составитель В,КитайскийТехред И.Попович Корректор Е.Рошко Редактор К,Волощук Заказ 7023/24 Тираж 552 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул,Проектная 4 Скорость охлаждения,С/мин нин, трещин(технологическая пластичность) Равно- Удовлетворимерно тельнаяраспределенныесульфиды Равномерна распределенныедисперсныекарбиды