Способ термической обработки заготовки

(5 21 1) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 433863 04.12, 30,10, Днепро нститу А.В.Чу ,Заспе 621.78 122 (46 с 9. Бюп, У 40етровский металл ичес ий и72) В.Г,Чупеио79 (0888 и Н, (53)чес- исние относится оль прн из готЦелчеств турызагох ки ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ евой С,И., Евдокимов В, Д,ние металлов, М,; Машиностр6, с. 13-26, рис, 4.т С 11 А В 4592788,Р 7/1 О, опублик, 1986,СОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТМ работке стали и может быт вано в черной металлургии влении прутков.ь изобретения - улучшенипутем регулирования странических свойств по сечени Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу термкчесой обработки, включающему нагрев заготовкии выше температуры начала полкморфнюх превращений и ускоренное охлаждение ее поверхности, поверхность охлаждают одновременно с ее нагревом по сечению и продолжают охлаждение после прекращения нагрева, выдерживая в течение всего процесса обработки температуру поверхностных слоев ниже температуры начала полиморфных превра(57) Изобретение относится к термичекой обработке стали н может быть использовано в черной металлургии приизготовлении прутков, Цель изобретения - улучшение качества путем регулирования структуры и механическихсвойств по сечению заготовки. Сущность изобретения заключается в том,что осуществляют нагрев по сечению эаготовки одновременно с охлаждениемего поверхности и продолжают ускоренное охлаждение после прекращения нагрев выдерживая в течение всегопроцесса обработки до температуры поверхностных слоев ниже температурыполиморфных превращений, 6 ил. Процесс термообработки включает р два этапа; нагрев-охлаждение и последующее охлаждение при прекращениинагрева, На первом этапе при проведе- р нив нагрева-охлаждения происходит нагрев по сечению з аготовки к ее поверхностное охлаждение, Нагрев проводятдо разогрева серцевинных слоев з аготовки выше температуры начала полимор ф фных превращений, при этом охлаждение фе осуществляют таким образом, чтобы поверхностный слой не разогрелся выше температуры начала полкморфных превращений. При проведении первого этапа фв термообработки структура поверхностных слоев остается без изменений, а глубинаеас ные слои претерпевают полиморфные превращения, при этом в поверхностных слоях наводится большой температурный градиент, зависящий от соотношения скоростей нагрева и охлаждения тепловой массив 1518391ности и свойств материала, На второмэтапе при прекращении нагрева и продолжении его ускоренного охлажденияпроисходит закалка глубинных слоев, приэтом структура поверхностных слоев непретерпевает структурных превращений, Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать иэделия с высокими прочностными свойствами внутренних слоев при сохранении пластических свойств поверхностных слоев,Размеры неэакаленной и закаленнойэон зависят от величины температурно.го градиента, возникающего при проведении первого этапа термообработки,соотношения скоростей охлаждения поверхностных и глубинных слоев заготовки и критической скорости охлаждения, Если обеспечивают скорость охлаждения сердцевины больше критическойскорости охлаждения, то получают иэделие, закаленное по всему сечению,за исключением поверхностных слоев,Если скорость охлаждения сердцевины я 5меньше критической скорости охлаждения, то получают изделие, закаленноев промежуточном слое при сохраненииисходной структуры в поверхностных исердцевинных слоях,30На фиг. 1 и 4 показаны распределения температуры по сечению цилиндрической заготовки радиусом Б из доэвтектоидной стали при проведении еенагрева-охлаждения; на фиг. 2 и 5распределение скоростей охлажденияпо сечению цилиндрической заготовкипри проведении ее ускоренного охлаждения и отношение скоростей охлажденияповерхности заготовки (1 ), ее сердце вины (Ч) и критической скорости охлаждения (Ч); на фиг, 3 и 6 - распределение твердости по сечению заготовок, получаемой после проведениятермообработки,45При проведении нагрева-охлаждениязаготовки температура поверхностныхслоев поддерживается ниже точки А1 9в этих слоях структура стали не претерпевает фазовых превращений и сохраняется исходный уровень механических свойств. При проведении последующего охлаждения заготовки происходитзакалка ее внутренних слоев. ЕслиЧ ) Чр, происходит сквозная закалска внутренних слоев, в этом случаетвердость заготовки от поверхностик центру возрастает (фиг, 3). ЕслиЧЧ происходит мартенситное преврадение в промежуточном слое изделия(зона 111 на фиг. 6), а в серцевинных слоях аустенит распадается собразованием феррито-цементитной смеси (зона 1 У на фиг, 6), в этом случаераспределение твердости заготовки посечению имеет вид выпуклой кривой смаксимумом в промежуточном слое. Изменяя соотношение скоростей нагреваи охлаждения и критической скорости,возможно изменять размеры закаленныхи незакаленных участков внутри заготовки и таким образом изменять характер распределения механических свойствпо его сечению,При проведении внутренней закалкиможет быть использован электроконтактный или индукционный нагрев изделий,в качестве охладителя используются жидкие или газообразные эакалочные среды,П р и м е р, Стальной пруток диаметром 15 мм нагревают электроконтактным способом в течение 1 О с мощностью40 кВт и одновременно охлаждают поверхность 157.-ным водным растворомЯаС 1 со скоростью 1800 С/с. После отключения нагрева пруток охлаждают докомнатной температуры со скоростью900 С/с, В результате обработки струк"тура и свойства поверхностного слояглубиной 2,5 мм остаются неизменными,а сердцевина прутка приобретает мартенситную структуру и высокие прочностные свойства,Экономический эффект от примененияспособа термообработки складываетсяиз замены биметаллических прутков иасталей 1 ОХКХ 18 Н 10 Т термообработан.ные прутки иэ углеродистой стали,,формула из обретения Способ термической обработки заготовки, преимущественно из стали, включающий нагрев материала заготовки посечению до температуры вьппе температуры начала полиморфных превращенийи ускоренное охлаждение поверхности,о т л и ч а ю щ и Я с я тем что, сцелью улучшения качества путем регулирования структуры и механическихсвойств по сечению заготовки, нагреви охлаждение осуществляют одновременно, причем охлаждение продолжают после окончания нагрева, при этом в про-,цессе нагрева и охлаждения температу.ру поверхностных слоев поддерживаютниже температуры начала полиморфныхпревращений, 15183911518391 Фи. Составитель А мииктор И,Петрова Техред Л,Серда Корректор 70/32 раж 5 Зака сударственного комитета по иэобретениям и открытиям п 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 мбинат "Патент", г Га Проиэводст ательс М ф) ф1%