Способ термической обработки горячекатаных стальных заготовок

 

Изобретение относится к области термической обработки металлов, в частности к способам подготовки горячекатаных стальных заготовок к обработке резанием. Целью изобретения является повьшение экономичности и производительности способа при сохранении обрабатываемости. Способ представляет собой охлаждение после аустенитизации в порошкообразной среде, содержащей агрессивный компонент , например поваренную соль 10-20%, и кварцевый песок 80-90%, до температур 300j50 C, далее - на воздухе. Предлагаемый способ позволяет , обеспечивая необходимые механические свойства и обрабатываемость , значительно повысить экономичность за счет сокращения затрат на обеспечения безопасных условий труда и производительность за счет сокращения длительности процессаv- 1 з.ф-лы. 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (бд 4 С 21 D 1/74

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3803268/22-02 (22) 12.10.84 (46) 15.09.86. Бюл. У 34 (72) Г.А. Морозов и А.Н. Сушков (53) 621.785.79(088.8) (56) Ковка и объемная штамповка стали/Под ред. М.В. Сторожева. М.:

Машиностроение, 1967, т. 1, с. 109.

Авторское свидетельство СССР

Р 169551, кл. С 21 D 1/74, 1964. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

i 0Ðß×ÅÊÀÒÀHÛÕ СТАЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к области термической обработки металлов, в частности к способам подготовки горячекатаных стальных заготовок к обработке резанием. Целью изобрете„„Я0„„1257103 А1 ния является повышение экономичности и производительности способа при сохранении обрабатываемости. Способ представляет собой охлаждение после аустенитизации в порошкообразной среде, содержащей агрессивный компонент, например поваренную соль

10-20Х, и кварцевый песок 80-90Õ, до температур 300 50 С, далее — на воздухе. Предлагаемый способ позволяет, обеспечивая необходимые механические свойства и обрабатываемость, значительно повысить экономич ность за счет сокращения затрат на обеспечения безопасных условий труда и производительность за счет сокращения длительности процесса

1 s.ô-лы. 1 табл.

1257103

Изобретение относится к термической обработке металлов, в частности к способам подготовки горячедеформированных стальных заготовок к обработке резанием.

Цель«о изобретения является повышение экономичности и прсизводительности способа при сохранении обрабатываемости.

Пример. K обработке резанием подготавливаются заготовки роторов винтовых компрессоров из конструкционной стали 45, круга диаметром

173 мм и длиной 640 мм.

Заготовку по ступенчатому наклонному конвейеру подают в приемный желоб поворотного механизма, где заготовка эажимается в центродержателях, которые затем перемещают ее в индуктор индукционной установки .для нагрева. В индукторе заготовка нагревается в течение 4 мин до ,1200 С на глубину 40 мм, при этом для равномерного нагрева заготовку в индукторе вращают.

После нагрева заготовку возвращают в приемный желоб поворотного механизма, который подает ее на ось прокатки и далее — в валки рабочей . клети стана, где осуществляют горячу«о поперечно-винтовую прокатку по трехвалковой схеме с образованием на заготовке винтовой поверхности высотой 37 мм. После горячей прокатки заготовка попадает на приемпыи желоб механизма выгрузки, откуда она захватывается кран-балкой и помещается в короб, дно которого закрыто частично агрессивной порошкообразной смесью, слой которой составляет 150-180 мм. Затем заготовка засыпается со всех сторон такой же смесью слоем не менее 150-180 мм.

Таким образом, заготовка, имеющая после проката остаточную температуру 900+50 С, изолируется от окружающего воздуха и подвергается в течение 12 ч +20 мин медленному охлажде««««ю до 300+50 С и далее — до полного охлаждения — на воздухе.

При обработке по известному способу после горячей прокатки заготовки помещают в короб, дно которого

2S

30 г>

50 закрыто агрессивной порошкообразной средой, слой которой составляет

150-180 мм. Затем заготовку засыпают со всех сторон такой же средой слоем 150-180 мм. Таким образом, заготовку имеющую после проката остаточную температуру 950+50 С, изолируют от окружающего воздуха и подвергают медленному охлаждению до комнатной температуры. Поверхностный слой заготовок, находящийся под слоем окалины, в результате воздействия агрессивного компонента подвергается межкристаллитной корро-, зии и насыщению элементами образующими в структуре металла хрупкие соединения, вследствие чего облегчается последующая механическая обработка.

Обрабатываемость резанием оценивают средним числом снятых слоев с образца фрезой марки Р18 до износа фрезы. Толщина снимаемого слоя каждый раз одинаковая и составляет

0,2 мм. Скорость вращения фрезы и подача постоянные и составляют соответственно 75 и 40 мм/мин. 3а износ фрезы принимают износ режущих кромок на 0,2 мм.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Иеханические свойства и микроструктура ст. 45 не зависят от состава охлаждающей среды и во всех пяти примерах находятся на одном уровне: 8> = 58,5-61,5 кгс/мм

36-4 1Х; о„ = 3,2 кгсм/см

НВ 187-207, размер зерна аустенита

5-7 балл, микроструктура перлитноферритная, перлит мелкопластинчатый.

При медленном охлаждении заготовок до температуры выше 350 С и последующем охлаждении на воздухе на поверхности заготовок образуется окалина в виде тонкого хрупкого слоя, которая легко удаляется, но прн этом ухудшается обрабатываемость (среднее число снятых слоев до износа фрезы 30). Медленное охлаждение. заготовок до температуры ниже 250 C и дальнейшее охлаждение на воздухе способствуют образованию плотного слоя окалины, для удаления которого требуется пескоструйная обработка.

1257103

Наличие

Обрабатываемость

Состав охлаждающей смеси, вес.У.

Трудоемкость удаления окалины вредных паров резанием, среднее число снятых слоев до износа фрезы

Требуется механическая очистка (пескоструйная) Не наблюдается, не ,ощущается

Соль поваренная 5

Песок кварцевый 95

Сметается щеткой Не наблюдается, не ощущается

Соль поваренная 10

Песок кварцевый 90

Не наблюдается, не ощущается

То же

Соль поваренная 15

Песок кварцевый 85

Соль поваренная 20

Песок кварцевый 80

Соль поваренная 30

Песок кварцевый 70

Соль поваренная 100

45 (Прототип) среде

Охлаждение до комнатной температуры s агрессивной

Требуется пескоструйная обработка (слой окалины толщиной 0,20,3 мм) Наблюдается и ощущается незначительное образование вредных паров

Наблюдается и ощущается незначительное образование вредных паров

Наблюдается и ощущается значительное образование вредных паров, для удаления которых требуется дополнительная вентиляция

125

r103

Иэ приведенных данных следует, что при охлаждении горячекатаных стальных заготовок в частично агрессивной порошкообразной смеси оптимальным соотношением компонентов является следующее, мас. : формула изобретения

1. Спосоо термической обработки горячекатаных стальных эаготовок, включающий аустениэацию и охлаждение в порошкообразной среде, содержащей агрессивный компонент, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения экономичности и производи10 тельности способа при сохранении обрабатываемости, охлаждение ведут в среде, дополнительно содержащей кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас. :

15 Агрессивный компонент 10-20

Кварцевый песок 80-90 при этом охлаждение в порошкооб20 разной среде ведут до 300+50 С, далее — на воздухе, 2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что аустениэацию осуществляют при охлаждении с темпе25 ратуры горячей деформации.

Агрессивный компонент (хлористый натрий)

)Каростойкий компонент (кварцевый песок) 10-20

80-90

Предлагаемый способ позволяет обеспечить необходимые механические свойства и обрабатываемость резанием, при этом значительно повысить экономичность за счет сокращения затрат на обеспечение безопасных условий труда и производительность за счет сокращения длительности процесса.

Составитель И.Лингарт

Редактор H.Øâûäêàÿ Техред И.Попович Корректор A.Çèèoêîñoâ

Заказ 4883/21

Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35", Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4