Способ изготовления прутков из дисперсионно-твердеющих никелевых сплавов
Изобретение относится к способам изготовления прутков из дисперсионно-твердеющихникелевыхсплавов преимущественно из сплава К-монель. Цель изобретения - повышение стабильности механических свойств и увеличение производительности процесса за счет упрощения технологии. Способ включает горячую деформацию в интервале 1150-950°С, закалку с температуры конца горячей деформации, подготовку поверхности к волочению, волочение с обжатием не менее 17%, правкуполировку и старение путем индукционного нагрева с частотой 2,5-10 кГц при 650- 700°С в течение 150-400 с. Использование, предлагаемого способа позволяет существенно повысить долю прутков с повышенными механическими свойствами: ав 120-140 кгс/см2;ст8 90-102 кгс/мм; 60%. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4752818/02 (22) 09.08.89 (46) 15.09,91. Бюл. М 34 (71) Московский металлургический завод
"Серп и молот" (72) И.К. Николаев, Ю.Я.Я рмоленко, Т, В.Станкевич, В.П.Кубенин и А.Ф.Колосов (53) 621.785,79(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 931764; кл. С 21 D 1/78, 1982. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКОВ
ИЗ ДИСПЕРСИОННО-ТВЕРДЕЮЩИХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к способам изготовления прутков из дисперсионно-твердеющих никелевых сплавов преимущественно из сплава К-монель. Цель
Изобретение относится к обработке металлов методами горячей прокатки и волочения с промежуточной термической обработкой, в частности к производству прутков из дисперсионно-твердеющего никелевого сплава К-монель с повышенной чистотой отделки поверхности и минимальной остаточной кривизной.
Цель изобретения — повышение стабильности механических свойств и увеличение производительности процесса путем упрощения технологии.
Пример. Способ включает получение горячекатаных прутков диаметром 20-25 мм при температуре прокатки 1150 — 950 С, закалку с температуры конца прокатки, подготовку к волочению путем нанесения подсмазочного слоя СаО+ NaO с разовым обжатием не менее 17 (, на готовый размер
17-22 мм, правку-полировку, производимую. Ж 1677088 А1
csi>s С 22 F 1/10, С 21 0 1/78 изобретения — повышение стабильности механических свойств и увеличение производительности процесса эа счет упрощения технологии. Способ включает горячую деформацию в интервале 1150 — 950 С, закалку с температуры конца горячей деформации, подготовку поверхности к волочению, волочение с обжатием не менее 177„правкуполировку и старение путем индукционного нагрева с частотой 2,5 — 10 кГц при 650—
700 С в течение 150 — 400 с, Использование, предлагаемого способа позволяет существенно повысить долю прутков с повышенными механическими свойствами: о
120 — 140 кгс/см;с 90-102 кгс/мм; ф 5060;ь. 1 табл. на двухвалковой коксовалковой правильной машине типа WRPH 80/110 при комнатной температуре за 1-2 прохода.
При обкатке в валках правильной машины с шероховатостью рабочей поверхности валков R = 0,3 мкм происходит не только правка и полировка наружной поверхности прутков, но и некоторое уменьшение диаметра в межвалковых зазорах, что обеспечивает получение прутков с жесткими допусками по диаметру.
Операцию старения проводят на установке ТВЧ, конкретные режимы которой приведены в таблице, Операцию волочения проводят с обжатием е = 20 .
В таблице также приведены результаты определения механических свойств изготовленных прутков по статистически обработанным данным 55 плавок.
1677088
Сплав К-монель относится к аустенитному классу, т.е. в обычном состоянии он немагнитен. Предпосылкой для обеспечения нагрева этого сплава в условиях ТВЧ является необходимость нагартовки с обжатием в холодном состоянии не менее 17, В результате экспериментов было установлено, что при частотах изменения напряженности магнитного поля менее 2500 Гц прутки в предлагаемом интервале температур нельзя нагреть вообще. Верхнее граничное значение частоты изменения напряженности магнитного поля (10000 Гц установлено в связи с проявлением поверхностного эффекта, когда прутки получают локальный нагрев поверхностных слоев, а без прогрева металла по всему сечению прутков металл не получает условий к старелинз, т.е. нельзя получить заданный уровень механических свойств, При нагреве прутков из сплава К-монель на установках ТВЧ при температурах, выходящих за верхнее и нижнее граничные значения интервала 650-700 С, с запредельными временными значениями металл перестаривается, что приводит к снижению прочностных свойств.
Сочетание получаемых прочностных и пластических свойств определяется наличием в структуре изделий y -фазы (NigTtAI), содержание которой должно находиться в диапазоне 10 — 15 (. При у менее 107ь сплав К-монель не упрочняется, при содержании более 15 4 происходит падение пластичности, достигающее своего максимума при количестве у -фазы 30;ь.
При нагреве изделий при нижних граничных значениях температуры и времени старения (650 С, 150 c) y -фаза не успевает выпасть и изделия имеют иеудовлетвори тельную прочность, поскольку содержание у - Фаза-менее 107о.
При нагреве иэделий при верхних граничных значениях предлагаемых продолжительности и величины температуры происходит перестаривание, заключающееся в растворении Р -фаза в основной фазе, ведущее к снижению прочности.
При нагреве с частотой изменения напряженности магнитного поля менее 2500
Гц сплав К-монель, будучи немагнитным материалом, не нагревается, возможность нагрева при низких частотах начинает проявляться после деформации со ст и""Hüþ обжатия не менее 30",4. однако ",.añ; е такой деформации нельзя получить требуемый уровень пластичности.
При нагреве с частотой изменения напряженности магнитного поля более 1009(!
Гц начинает проявляться поверхностный эффект, приводящий к перестариванию поверхностных слоев в связи с перегревом более 700 С, в частности температура нагрева поверхностных слоев 850 С приводит к растворению y -фазы в основной фазе.
Как следует из представленных в таблице данных, распределение доли прутков с меньшим уровнем механических свойств =>общего количества прутков в пар гиях следующее: по пределу про: ности a>,цо l20 кгс/мм по предлагаемому способу 5,48,2;ь, тогда как по известному способу
31,4 j„no пределу текучести аа2 = 89-00 кгс/мм согласно предлагаемому способу
6,4 — 8.1, а по известному 30,8 4; по относительному сужению с уровнем 20-50 ф
13 4 — 14„9 по предлагаемом: и 64 2" по известному способам.
Кроме того, предлагаемый способ по.зволяет существенно увеличить производительность за счет сокращения вре:цени старения и исключения правки-полировки после старения.
Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение с-,— бильности механически. свойств и увеличение производительности aроцэссь эа счет упрощения технологии.
Формула изобретения
Способ изготовления прутков из дисперсионно-твердеющих никелевых сплавов, преимущественно !- .-монель, включающий горя -!ую деформаци .3 „"- ин гервале 1150 950 С, закалку с .емпературы конца горячей деформации, подготовку поверхности к волочению, волочение с обжатием не менее 17 (, правку-полировку и старение, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности механических свойств и увеличения производительности процесса за счет упрощения технологии старения ведут путем индукционного нагрева с частотой 2,5-10 кГц при
650700ог „ 1 0 400 Т
Параметры опередив старения, i предел прочности 0618редел текучести од Стн.сух ение i(i „е
Спосев хгс/мм
Время, C
Частота ивменетемпераОлевая долевая часть долевая часть
1 тура
С часть ния тоьа Гц прутков от объема всей прутков от объема всей партии
Х партии, Предла гаемый
670 т00
«00
150
94,6
91i 8
93,4
10000
90-111
90-106
90-102
91,9 50-60
94,2 50-60
93,6 50-61
84,9
85,1
-84„6
Варе "тиый
68 6 90-101
580-620 2-6
69,2 30-50
35,8
Составитель Л.Карасева
Техред M.Моргентал Корректор З.Лончакова
Редак -ор A.бгар
Заказ ЗОО5 TNp32K Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
120-140
120-140
120-! 40
120-130 прутков от объе ма всей партии, Х
1кгс/мм !
