Способ термомеханической обработки изделий

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к технологии термомеханической обработки преимущественно толстых листов из малоуглеродистых сталей. Цель изобретения - улучшение механических свойств, повышение теплостойкости и увеличение однородности свойств по толщине листа. Способ включает аустенитизацию, подстуживание и деформацию, причем деформацию осуществляют прокаткой в интервале температур AR 3 @ ...AC 1 @ 20...30°C со снижением среднемассовой температуры раската от прохода к проходу на 10...15°С. Деформацию за 6...8 проходов ведут со скоростью прокатки 0,1-0,2 м/с и степенью деформации за проход не менее 10%. После обработки предложенным способом листы из стали 3 имеют следующие свойства (в числителе - в поверхностных слоях, в знаменателе - в центральных слоях листа): σ в=620/615 МПа, σ 0,2=410/400МПа, δ=27/29%, Ψ=58/61%

KCV -2°=77/75 Дж/CM 2.1 ТАбл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 5 С 21 D 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4423890/31-02 (22) 11.05.88

46) 07.08.90. Бюл. N 29

71) Ленинградский политехнический институт им.М.И.Калинина (72) А.К.Григорьев, M.Е.Смагоринский, С.В.Кудряшов, Ю.В.Соболев, И.М.Гриднев и С.Б.Маер (53) 621.785.79 (088.8) (56) Заявка Японии N 55-27130, кл. С 21 D 8/00, 1980. (54) СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к технологии термомеханической обработки преимущественно толстых листов из малоуглеродистых сталей. Цель изобретенияулучшение механических свойств, повышение теплостойкости и увеличение однородности свойств по толщине лисИзобретение относится к металлургии, а именно к технологии термомеханической обработки, преимущественно, толстых листов из малоуглеродистых сталей.

Целью изобретения является улучшение механических свойств, повышение теплостойкости и увеличение однородности этих свойств по толщине листа.

Согласно способу термомеханической обработки сталей, включающему аустенизацию, подстуживание и дефор. мацию, деформацию осуществляют про2 та. Способ включает аустенизацию, подстуживание и деформацию, причем деформацию осуществляют прокаткой в интервале температур А 1, с здин

Ас 20...30 С со снйжением мин среднемассовой температуры раската о от прохода к проходу на 10...15 С.

Деформацию за 6 ° ..8 проходов ведут со скоростью прокатки 0,1.. ° 0,2 м/с и степенью деформации за проход не менее 103. После обработки предложенным способом листы из Ст. 3 имеют следующие свойства (в числителе - в поверхностных слоях, в знаменателев центральных слоях листа): 6

620 410

--- МПа Ь = - --- МПа .6 =

Ь15 a t 00

27 58 и

Ф v = -5-- Ф Kcv

29 61

77 Дж

1 табл.

75 см2 кат кой в интервале температур

А„...Ас, „„20...30 C со снижейием среднемассовой температуры раската от прохода к проходу на 1015 С, где динамические характеристики А „„и A <, „„„определяются экспериментально.

Деформацию за 6...8 проходов ведут со скоростью прокатки 0,1-0,2 м/с и степенью деформации за проход не менее 10 .

Основным приемом является инициация многократных циклических фазовых с(перекристаллизаций в отдельных

1583453 объемах металла, где за счет циклических изменений температуры и смещения температур равновесия фаз в результате пластической деформации обеспечиваются термодинамические и кинетические условия для прохождения неполных фазовых перекристаллизаций.

Снижение среднемассовой температуры в процессе осуществления термодеформационных циклов позволяет обеспечивать такие условия для новых объемов металла, ранее не участвовавших в фазовой перекристаллизации, постепенно вовлекая в нее, таким образом, весь объем металла. Однако Фазовые превращения принципиально могут проходить только в определенном диапазоне температур, обусловленном химическим составом стали, а также термодинамическими и кинетическими факторами, возникающими при ее обработке.

При температуре выше А,„ не осуществляется у - превращейие, а ниее " +« o(- 3 превращение. 2

Поэтому именно этот температурный интервал необходимо использовать при проведении циклического термодеформационного воздействия. Температура термодеформационного воздействия снижена на 20...30 С, поскольку при допустимых на практике обжатиях температура металла раската может повышаться примерно на эту величину, дос тигая, таким образом, интервала возможных частичных фазовых o(- пре35 вращений и тогда, когда среднемассовая температура раската снизилась до

А, „„„ 20...30 С. Ниже температуры A*, 20...30 С никакого о у превращения проходить принципиально не может, т.е. циклические фазовые перекристаллизации завершаются. Далее происходит только распад оставшегося деформированного. аустенита. Таким образом, интервал температур А „„„

А« 20...30 С является оптималь 1АКИ ным.

Поскольку предлагаемый способ предполагает использование пауз между проходами (для снижения среднемассовой температуры раската) в температурном интервале сосуществования и у-фаз, то при деформации менее

103 существует реальная возможность выйти на деформацию, близкую к критической, что приведет во время очередной паузы к быстрому росту ферритного зерна в результате рекристаллизации. Крупные рекристаллизованные зерна Феррита, образовавшиеся неcKoJlbKo выше температуры А, д„„, уже не измельчаются, что приводит к разнозернистой структуре и снижению механических свойств (таблица, строка l).

Верхнее значение деформации разового обжатия ограничивается условиями захвата металла валками и допустимыми энергосиловыми параметрами прокатного стана.

При прокатке со скоростью 0,3 м/с реализуются условия, не позволяющие развиться Фазовому превращению. Оптимальной является скорость менее

0,2 м/с. Однако выбор скорости прокатки необходимо увязывать с производительностью прокатного оборудо- . вания. Так не целесообразно íà существующих ТЛС вести прокатку со скоростью менее 0,1 м/с.

Пример. Обработку заготовок из низкоуглеродистой Ст. 3 проводят по предлагаемому и известному способам.- Для чего заготовки .размерами

30 60 > 150 мм нагревают до 900 С, аустенизируют в течение 30 мин и после подстуживания до температуры

At >*as(A „ „ „ для Ст. 3 составляет

790 С) прокатывают за 6...8 проходов со степенью деформации за проход более 104 и скоростью прокатки 0,1

0,2 м/с. При этом температуру заготовки от прохода к проходу понижают на 10...15 С, а заканчивают прокатку при температуре А с, „„,„20...30 .С (А,д,ц, для Ст. 3 составляет 730 С).

По завершении прокатки охлаждение осуществляют на воздухе.

Режимы обработки, характеристики структуры и значения служебных свойств приведены в таблице.

1583ч53 о р м у л а и з о б р е т е н и я . Способ термомеханической обработСоставитель Т. Бердышевская

Редактор Н.Рогулич Техред Л.Олийнык

Корректор А.Осауленко

Заказ 2231

Тираж 503

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101

Преимущества предлагаемого способа ермомеханической обработки сталей по сравнению * известным заключается в т ом, что он позволяет измельчить структуру примерно в 2 раза, уменьшить неоднородность и разнозернис1ость по сечению в 1,5 раза, повысить еханические характеристики: предел рочности и предел текучести в средем на 25 и 504 соответственно, увеичив термическую стабильность их ри этом на 20...304, а также поднять ровень ударной вязкости в 1,5...2 аза. ки изделий, преимущественно толстых листов из малоуглеродистой стали, включающий аустенизацию, охлаждение

5 до заданной температуры и пластическую деформацию, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения ме» ханических свойств, повышения теплостойкости и увеличения однородности свойств по толщине листа, охлаждение ведут до температуры А, д„„, деформацию осуществляют за 6...8 проходов со скоростью прокатки 0,1...0,2 и/с и степенью деформации за проход не менее 103, при этом среднемассовую температуру за проход снижают на 1015 С, а заканчивают прокатку при температуре А, „„ 20...30 С.

1 иИ