Способ термомеханической обработки металлических изделий

(54) СП БОТКИ МЕ (57) Из ционнои може ных, ку ИЧЕСКОЙ ОБРАДЕЛЮ СОБ ТЕРМОМЕХАНТАЛЛИЧЕСКИХбретение отнермической обыть исполь сится к деформаработке сталиовано в кузнечых и кузнечноечно-прессоФаадф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Термичестроении. М.с.625 -632.Авторское свидеВ 548636, кл. С 21 термических цехах металлургических имашиностроительных заводов при производстве изделий, предназначенныхдля перемещения проволоки, пруткови др. Цель изобретения - увеличениесрока службы изделия путем повышенияизносостойкости и увеличение производительности процесса обработки,Сущность изобретения заключается втом, что нагревание Ас. совмещают снасыщением поверхности заготовок наглубину 1-1,5 мм до содержания углерода на поверхности 0,9-1,17., горячую дробную деформацию производятс длительностью цикла удар + пауза2-3 с, после горячей деформации осуществляют ускоренное охлаждение до660-680 С с выдержкой не более 0,5 ч,затем нагревают до температуры Ас ) +Изобретение относится к деформационно-термической обработке стали иможет быть использовано в кузнечных,кузнечно-прессовых и кузнечно-терми 5ческих цехах металлургических и машиностроительных заводов при производстве изделий, предназначенных дляперемещения проволоки, прутков и др.Цель изобретения - увеличение срока службы иэделия путем повышенияизносостойкости и повышение производительности процесса обработки.Согласно предлагаемому способуизготовления изделий, включающемуотрезку заготовки, нагрев для аустенизации, горячук 1 пластическую деформацию, предварительную и окончательную термообработку, нагрев под пластическую деформацию совмещают с на 20сыщением поверхности заготовки наглубину 1,0-1,5 мм до содержания уг 1лерода на поверхности 0,9-1,1 ., горя=:чую деформацию для формообразованияготового изделия производят с длительностью цикла удар + пауза 2-3 с,после горячей деформации осуществляоют ускоренное охлаждение до 660-680 Сс выдержкой не более 0,5 ч затемнагревают до Ас + (30-50) С, закали вают и производят низкий отпуск.Способ изготовления изделий осуществляют следующим образом,Отрезают заготовки заданных размеров иэ среднеуглеродистой конструк-.ционной стали, нагревают в цементационной печи до 920-930 С, выдерживаютв, печи до насыщения поверхности 0,91,1 С на глубину 1-1,5 мм, затемпроизводят горячую пластическую деформацию с длительностью цикла удар ++ пауза 2-3 с с суммарным обжатием 50"80 , ускоренно охлаждают до 660-680 Сс выдержкой при этой температуре неболее 0,5 ч, затем нагревают до Ас+о+ (30-50) С, закаливают и производятнизкий отпуск. Вследствие нагрева под,пластическую деформацию с насыщениемповерхности заготовки углеродомне происходит обезуглероживания поверхности заготовки. Кроме того, горячая деформация интенсифицирует диффузию углерода в стали. Это усиливается с повышением степени деформации,что реализуется в увеличении глубинынауглероженного поверхностного слоя55после деформации. При дальнейшем ускоренном охлаждении с деформационногонагрева значительно повышаются твердость и износостойкость поверхностиизделия и сохраняется вязкая сердцевина, что дает воэможность обрабатывать ее мехаИИчески без проведениядополнительной термообработки. Следовательно, снижаются трудозатраты, себестоимость изделия и экономитсяэлектроэнергия,П р и м е р. Для осуществленияспособа изготовления изделий из сред"неуглеродистой конструкционной сталипредназначенной для перемещения длинномерных изделий, а именно роликовдля подачи сварочной проволоки наавтоматах А505 для сварки магистральных труб большого диаметра, взялипрокат длиной 200 мм и диаметром30 мм из стали 45 с содержанием углерода 0,44 и содержанием остальныхэлементов, соответствующих марочному.Этот отрезок проточили на токарномстанке до диаметра 25 мм для удалениянаружного окисленного и обезуглероженного слоя. Затем его порезали назаготовки роликов диаметром 25 ими высотой 25 мм. Заготовки нагрели вкамерной печи типа СН 3-6.12.4/10 снауглероживающей атмосферой до 920930 С и вьдерживали 1 до получения0,8-1,2 С на глубине 0,9-1,7 мм,После этого непосредственно с температуры насыщения заготовки переносили для горячей деформации в специально сконструированном штампе с насечкой для получения готовых роликовна молот марки ФА с энергией удара20 кН. Горячую пластическую деформацию проводили за 3 удара. При этомдлительность цикла удар + пауза составила 2-3 с, общая степень деформации70Готовые отштампованные ролики:имели размеры: толщина 8 мм, наружный диаметр 45 мм. После последнегоудара отштампованные ролики пересаживали в соляную печь-ванну с температурой 660-680 С и выдерживали приней 25-30 мин. Затем их пересаживалив другуюпечь-ванну с температурой800-820 С, выдерживали в течение времени соответственно расчету 20 с/мм,закалпвали в соленой воде и отпускалиов камерной печи при 200-210 С в течение 1 ч, После этой обработки твердость поверхности составляла 5961 НКС, а сердцевины - 37-42 НКС.,Эксплуатационную стойкость определяли в: натурных условиях непосредственно на сварочных автоматах А1420040 Нолтаемьм реарльтати иппмТекнологнкепкие параметрн ивготовленив роликовтак товых оликов Способ Цикл обра боткир ми ч- ст агаемый.а стали, включающий нагрев выш горячую дробную пластическую цию с заданной длительностью охлаждение, о т л и ч а ю щ 5 Б тем, что, с целью увеличения службы изделия путем повышен и состойкости и повышения прои тельности процесса обработки временно с нагревом ведут наАс,деформацикла,работанные предлагаемымадают более высокими долизносостойкостью.,Роликиспособом,говечность й с я рока изНОв оди- одноа бретени Способ термомеханической обра еталлических изделий, преимущес енно роликов из среднеуглеродис о й ение для сварки внутренних и наружных рабочих швов магистральных труб диамет" ром 1420 мм, Ролики эксплуатировали до их износа на глубину 0,5 мм, так5 как при превышении этой величины подача проволоки без нарушения режима сварки становится невозможной. Стойркость оценивали по времени работы. Она составила 1752-2088 ч.10Для сравнения изготовили ролики по способу термомеханической обработки сталей и сплавов, принятому в качестве прототипа. Взяли заготовки иэ стали 45 диаметром 25 мм и высотой 15 25 мм. Нагрели их в камерной печи типа СНЗ.2.4/1 О в течение 30 мин до 950 С. Затем осуществили дробную пластическую деформацию с регламентируемой междеформационной паузой 11-13 с 20 и общей,. степенью деформации 707. за 3 удара. После этого выдержали 5 с и закалили в воде на мартенсит. Получили заготовки для изготовления роликов подающих. В связи с тем, . 25 что нагрев заготовок по прототипу производится без защиты поверхности, то получить сразу готовое иэделие с качественной поверхностью невозможно. Следовательно, полученные заготовки необходимо подвергать механической обработке для удаления обезуглероженного окисленного слоя, глубина которого составляет 0,9-1,1 мм.Изделия, закаленные на мартенсит, механической обработке резанием практически не подвергаются, так как для этого необходим инструмент, намного превышающий прочность и твердость обрабатываемого материала. Такую обработку в данных условиях поточного производства использовать нерационально, Поэтому необходимо применить умяг чающую обработку, которая ведет к дополнительным энергозатратам, расходу металла.Затем вытачивали на токарном станке подающие ролики. После получения готовых изделий производили термическую обработку, заключающуюся в закалке на мартенсит и отпуске при 200 Со для придания изделиям прочностных свойств. Производственные испытания производили так же, как и для. предлагаемого способа.Полученные результаты сведены в таблицу.1420040 Составитель Ь.КулеминРедактор Т.ЛазоренкоТехред М.Ходанич Корректор Л,Пилипенко Заказ 4292/26 Тираж 545 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул Проектная, 4 поверхности изделия углеродом до концентрации 0,9-1,17 на глубину 1,01,5 мм, длительность цикла задают2-3 с, после горячей деформации осуществляют охлаждение в соляной ванне- . печи до 660-680 С с выдержкой в нейне более 0,5 ч, затем нагревают доАс + (30-50 С) путем помещения иэде 9лия в другую ванну-печь, а послезакалки проводят низкий отпуск.