Упрощенный способ изготовления "промышленного булата"

Изобретение относится к получению промышленных изделий со свойствами булатной стали. В поверхностный слой стальной заготовки внедряют измельченные мелкозернистые высокоуглеродистые или сверхвысокоуглеродистые структуры. Воздействуют на внедряемые структуры и заготовку термически и механически для перемешивания измельченных структур с поверхностным слоем заготовки. В качестве стальной заготовки используют лист из вязкой стали. После получения на листе из вязкой стали слоя, обладающего свойствами булата, лист раскраивают, накладывают на рабочую поверхность стального изделия и приваривают. В процессе получения изделий температура должна быть ограничена, чтобы кристаллы с заданными свойствами не перерождались в другие структурные образования. Способ значительно уменьшает энергетические затраты, сводя задачу получения булатных свойств к внедрению готовых структур из высокоуглеродистой стали в поверхностный слой стального листа, а также позволяет механизировать процесс. 1 з.п. ф-лы.

 

Известен способ изготовления Булата, сложность изготовления которого заключается в науглераживании верхнего слоя с последующим механическим и термическим воздействием на него для получения определенной структуры измельченного зерна в поверхностном слое. То есть известен сложный процесс на грани интуиции с выдерживанием баланса по всему объему изделия (см. «Оружие из Дамаска и Булата» В.Хорев. Ростов-на-Дону. "Феникс". 2004 г., с.12).

Известен способ получения Дамаской стали, имеющую волокнистую или слоистую структуру. Получаемую свариванием различных листов стали с различными свойствами (см. там же).

Наличие при этом чрезвычайных механических свойств не предполагается.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в упрощении способа изготовления изделий из Булата.

Согласно теоретическому представлению металловедения наиболее прочными и вязкими сталями являются те, что имеют меньшие размеры зерна.

Суть заявляемого способа является не в повторении выше указанных способов с внесением в них изменений, а в принципиальном изменении процесса, заключающегося в нанесении на поверхность стали с за данными свойствами, например упругости, порошка, представляющего из себя измельченную структуру, например мартенситную или цементитную и флюса, с последующим воздействием термически и механически для того, чтобы готовая кристаллическая структура, из которой состоит порошок "перемешалась" с поверхностным слоем придав изделию свойства Булата.

Предварительно мелкозернистые высокоуглеродистые или сверхуглеродистые структуры зерен стали внедряют в лист вязкой стали, который затем раскраивается, накладывается на рабочую поверхность стального изделия с последующим их свариванием.

Для примера прелагается способ изготовления "промышленного Булата" с описанием отличительных особенностей.

Заготовку, например из вязкой стали, нагревают по состояния, при котором происходит сваривание внедряемой в поверхностный слой порошкообразной массы, состоящей из высокоуглеродистой стали (далее жесткие структуры), мягкой стали и флюса, флюс также наносится на разогретую заготовку путем механического воздействия, например ковкой, при этом внедряемые в поверхностный слой жесткие структуры перемешиваясь с поверхностным слоем не становятся однородной массой, а представляют впаянные зерна.

При перегреве и перерождении жестких структур в мягкие, например - аустенит в мартенсит, изделие следует подвергнуть закалке.

Способ упрощает изготовление детали, имеющей булатные свойства так, как деталь не состоит из стали с высоким содержанием углерода, что делает деталь капризной и требует больших энергетических затрат в изготовлении, а также большого опыта в процессе от плавки до закалки изделия, жесткие структуры наносятся и внедряются локально, при этом низкий температурный режим не способствует перерождению структуры внедряемого зерна.

При необходимости механической обработки детали следует производить ее отпуск. После обработки производить закалку с нагревом и охлаждением стандартно с учетом содержания углерода.

1. Упрощенный способ изготовления «Булата», пригодный для изготовления промышленных изделий, имеющих свойства булатной стали, отличающийся тем, что в поверхностный слой стальной заготовки внедряют измельченные мелкозернистые высокоуглеродистые или сверх высокоуглеродистые структуры, воздействуя на внедряемые структуры и заготовку термически и механически для перемешивания измельченных структур с поверхностным слоем заготовки, при этом добавляют флюс.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве стальной заготовки используют лист из вязкой стали, при этом после получения на листе из вязкой стали слоя, обладающего булатным свойством, лист раскраивают, накладывают на рабочую поверхность стального изделия и приваривают.