Способ изготовления лонжеронов рам транспортных машин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН в / ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) И.Е.Долженков, А.Н.Лещенко, О.С.Хусид, И.И.Гурдус, Н.Ф.Андрющенко и И.В.Дыбаль(56) Стародубов К,Ф., Лещенко А.Н., Левченко Г.В. и др. Сталь, 1981, Р 7, с, 61-62.Авторское свидетельство СССР В 1280028, кл. С 21 0 1/78, 1985. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОНЖЕРОНОВ РАК ТРАНСПОРТНЫХ КАШИН(57) Изобретение относится к области термической обработки стали и может быть использовано в черной металлур-. гии и машиностроении при изготовле,8014443 нии лонжеронов рам транспортных мр"шин. Цель изобретения - улучшение качества лонжеронов путем увеличенияпрочности и ударной вязкости стали,а также удешевление процесса путемувеличения числа резов до поломкипуансона при холодной вырубке. Сущность изобретения заключается в том,что в известном способе, включающемнагрев заготовки до температур аустенизации, горячую прокатку полосы,охлаждение после прокатки со скоростью 40-70 град/с до заданной тем"пературы, выдержку при этой температуре, холодную вырубку и Формообраэо"вание при температуре отпуска 580620 С, охлаждение начинают через О 20 с после окончания прокатки до Ии(20-40) С, а выдержку осуществляютв течение 130-160 с, 1 табл,Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в черной металлургии и машиностроении при изготовлении лонжеронов рам транспортных машин,Цель изобретения - улучшение каче"ства лонжеронов путем увеличения прочности и ударной вязкости стали, а также удешевления процесса путем увеличе ния числа резов до поломки пуансонапри холодной вырубке.Сущность изобретения заключается вследующем.При ускоренном охлаждении прокатанепосредственно после окончания прокатки его структура и свойства (и вособенности их стабильность) определяются не только параметрами охлаждения,но и устойчивостью и состоянием такой 20структуры исходного аустенита. Известно, что даже для стали одного химического состава различная продолжительность последеформационной паузыприводит к разной степени рекристал 25лизации деформированного аустенита,а следовательно, и наследовании приохлеждении разной субструктуры аусте,нита и, кроме того, за счет изменения размеров аустенитных зерен меня- З 0ется устойчивость аустенита. Последеформационная пауза продолжительностью 10-20 с обеспечивает стабилизацию исходной аустенитной структуры, а следовательно, структуры и З 5свойств проката после термической обработки. Если ускоренное охлаждениеначинают менее чем через 10 с послеокончания прокатки, то аустенитнаяструктура не успевает стабилизироваться из-за протекания более раннихстадий рекристаллизации - снижаетсястабильность свойств в готовом прокате, Продолжительность последеформационной паузы более 20 с нежелательна, так как снижается производительность процесса, а также возникаетопасность преждевременного выделениядоэвтектоидного феррита, что снижаеткомплекс эксплуатационных свойств.Ускоренное охлаждение из аустенито гного состояния со скоростью 40-70 С/сдо температуры на 20-40 С выше Ии споследующей выдержкой в течение 130160 с приводит к образованию в верхнем интервале температур 750-600 Сдля большинства лонжеронных конструкционных сталей 65-753 феррита и перлита, а при выдержке:15-25 Х нижнего бейнита, Кроме того, при такой частичной закалке на нижний бейнит в сталиостается достаточно высокое количество остаточного аустенита (до 10/), что является результатом внутреннего перераспределения углерода в процессе бейнитного превращенияИзотермический распад переохлажденного аустенита при температуре на 20-40 С выше Ик приводит к образованию структуры нижнего бейнита, которая характеризуется формированием в каждом зерне курдюмовско-заксовского переплетения а-кристаллов с равномер но распределенной в них карбидной фазой, что по сравнению со структурой верхнего бейнита (в известном способе) обозначает после отпуска сочетание одновременно более высокой прочности и пластичности стали, Значительное количество остаточного аустенита (до 10 ), равномерно распределенного в бейнитной матрице, не,только значительно (по сравнению со структурой в известном способе) повышает обрабатываемость при холодном раскрое лонжеронной полосы, но и при последукмцем отпуске за счет распада на высокодисперсную феррито-карбидную смесь повышает вязкость металла,Если ускоренное охлаждение приостанавливают при температуре, более чем на 40 С превышающей М, то уменьшается количество остаточного аустенита, ухудшается обрабатываемость при холодном раскрое, Кроме того, образуется субструктура бейнита менее устойчивая против отпуска, что приводит к снижению прочности. Если ускоренное охлаждение прерывают прио температуре, менее чем на 20 С превышающей Мн, то для обеспечения завершения бейнитного превращения требуется значительное увеличение продолжительности вьдержки, кроме того, часть аустенита может превратиться в мартенсит, что ухудшает обрабатываемость полосы при холодном раскрое,Вьдержка продолжительностью менее 130 с не обеспечивает полное завершение бейнитного превращения, что приводит к образованию мартенсита в структуре стали и ухудшает обрабаты" ваемость при холодном раскрое. Увеличение продолжительности вьдержки более 160 с не приводит к структурным изменениям, но увеличивает продолжительность процесса.1444366 П р и м е р, На металлургическом заводе согласно предлагаемому способу) прокатали партию полос размерами 8(7)х 400 х 6000 мм из стали 19 ХГС (тем 5 пература начала мартенситного превращения для стали 19 ХГС 400 С, бейнитного 590 С). После выхода из чистовойоклети с температурой 950-970 С полосы выдерживали на рольганге в течение 5, 10 10, 20, 25 с и охлаждали в душирующей установке со скоростью 70 С/с до температуры 410, 420, 440, 450 С. Сразу после выдачи из душирующей установки полосы выдерживали в термостате в те чение 120-170 с с последующим охлаждением до комнатной температуры.Часть полос сразу после выхода из чистовой клети охлаждали в душирующей установке со скоростью 70 С/с до УдарнаявязкостьКСИ Цдж/м Температуравыдержки, С Способ Продолжи- тельность Продолжи- тельность Количество остаточного КоличестПределпрочности, 6,1 Ша во резовпуансона выдержки, с последеформационной аустенита, % до поломки, шт. паузы, с Известный 540 40 680 0,39 76 440 Предлагаемый 120 0,46 710 420 118 10 130 . 790 0,82 20 440 0,38 160 120 780 440 25 170 112 765 0,77 410 140 10 805 0,82 450 140 10 70 720 0,6 Р 82 440 120 795 0,86 10 Формула изобретения 50Способ изготовления лонжероноврам транспортных машин преимущественно иэ ниэколегированной полосовойстали, включающий нагрев заготовкидо температур аустенитизации, горячую прокатку полосы, охлаждение после прокатки со скоростью 40 -70 град/с до заданной температуры,выдержку при этой температуре,Исследования показали, что изготовление автомобильных лонжеронов предлагаемым способом по сравнению с известным позволяет на 12-15 Х повысить прочностные характеристикипроката при увеличении ударной вязкости металла при отрицательных температурах в 2 раза, .а также значительно повысить обрабатываемость металла при холодном раскрое. 540 С, выдерживали в термостате в течение 40 с с последующим охлаждением до комнатной температуры (известный способ).На автомобильном заводе на прессе усилием 6000 т производили холодную вырубку лонжеронной заготовки и пробивку отверстий. Затем заготовки нагревали в проходной газовой печи до 500 С и производили формовку лонжеронов. До и после формовки от опытных лонжеронов отбирали пробы для исследования микроструктуры и механических свойств лонжеронов. Технологичность при холодной вырубке определяли количеством резов до поломки пуансона.Режимы обработки, а также результаты исследований металла опытных лонжеронов представлены в таблице.1444366 Составитель А.КулеминРедактор М,Недолуженко Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар Заказ 6458/28 Тираж 545 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4холодную вырубку и формообразованиепри температуре отпуска 580-620 С,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения качества лонжеронов путем увеличения проиности иударной вязкости стали, а также удешевления процесса путем увеличениячисла резон до поломки пуансона прихолодной вырубке, охлаждение проводятчерез 10 - 20 с после окончания прокатки до Мн (20-40) С, а выдержкуосуществляют в течение 130-160 с.