Способ изготовления калиброванной стали для холодной высадки — SU 876743 (original) (raw)
Ю. С. ЧернобривА, П. Лохматов ко, В, А нко, В 72) Авторы изобретен 1 цкба.ев ,Л,. Н. Багнюк В. И. Би иВ. Г Я. НЧернич о Институт черной металлургии 1) Заявит ПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ВЫСАД РОВАННОЙ Изобретение относится к черной металлургии, в частности к прокатномупроизводству и термической обработкесталей для холодной высадки.Известен способ изготовления калиброванной стали для холодной высадки, обеспечивающий получение структуры зернистого перлита и, как результат, повышенную деформируемость приосадке в холодном состоянии, включающий горячую прокатку, травление,подготовку поверхности волочением состепенью деформации 25-303 за одинпроход и сфероидизирующий отжиг 11.Недостаток известного способа заключается в том, что он не обеспечивает высокой производительности ввиду большой длительности сфероидизирующего дтжига,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущностии достигаемому эффекту является способ изготовления калиброванной стали для холодной высадки, включающий горячую прокатку, охлаждение со скоростью большекритической до 750-500 С и далее навоздухе, травление, подготовку поверхности, волочение оо степенью деформации 21-407, отжиг и охлаждение навоздухе 21.Изготовление калиброванной сталипо этому способу обеспечивает холодную осадку до 1/3 первоначальной высоты, однако, в настоящее время, этого недостаточно, Растущие потребностимашиностроения предъявляют повышениедеформируемости - осаживаемости сталив холодном состоянии до 1/4 и даже1/5 первоначальной высоты,Цель изобретения - повышение деформируемости стали при осадке в холодном состоянии.Поставленная цель достигается тем,что в известном способе изготовлениякалиброванной стали для холодной высадки, включающем горячую прокатку,охлаждение со скоростью больше критической до 760-550 С и далее на воздухеотравление, подготовку поверхности,волочение эа один проход или экструзию, отжиг и охлаждение на воздухе,волочение за один проход на экструзию производят со степенью деформа 5ции 41-922, а отжиг осуществляютступенчато; вначале при 850-910 С свыдержкой 5-10 мин а зтем при 6806900 С с выдержкой 1-1,5 ч.Деформирование в холодном состоянии со степенью деформации 41-907 заодин проход увеличивает скоростьсфероидизации при последующем отжиге. Это достигается благодаря тому,что при таких степенях деформациипластины цементита изгибаются дро 1бятся в них, и в прилегающем ферритевозникает множество дефектов упаковкископления дислокаций и микротрещины.Этим уменьшается стабильность структуры перлита. Образовавшиеся в феррите и цементите после больших деформаций нарушения кристаллической решетки ускоряют сфероидизацию, Волочениесо степенью деформации менее 412 не,позволяет достаточно деформировать перлит, чтобы получить эффект ускорениясфероидизации, а волочение со степеньюдеформации, выше 90 Х не может бытьвыполнено из-за технических труднос 30тей его реализации.В настоящее время на сечениях невыше 8 мм можно осуществить волочениесо степенью деформации до 553, и использовать методы экструзии до 923.Деформация свыше 557 нами имитировалась в лабораторных условиях при осадке образцов с целью отработки на них .оптимальных температур отжига и времени выдержки. Критерием сопостави 40мости лабораторных образцов с образцами, прошедшими волочение, являетсяналичие в их структуре 90-1003 зернистого перлита,Большие деформации ускоряют про 45цесс сфероидизации при последующемотжиге, однако общая продолжительность отжига может быть еще более сокращена применением ступенчатого отжига. Его особенность заключается в том,что нагрев на первой ступени осущест 50вляется до температур, превьппающихточку А, непродолжительная выдержкапри этой температуре, охлаждение и вы 876743держка при уже известных температурахсфероидизируюшего отжига (вторая ступень), Температура первой ступени отжига зависит от состава. стали и практически изменяется в интервале 850910 С.При нагреве на первой ступени отжига (850-910 С) происходит превращение перлита и феррита в аустенит,однако, в случае непродолжительнойвыдержки при этих температурах сохраняется недорастворившийся цементитили неоднородность аустенита, что иобусловливает ускоренный распад егопо абнормальному механизму с образованием структуры зернистого перлита наследующей ступени отжига, В случае нагрева ниже 8500 С и выдержке менее10 мин не происходит достаточное превращение феррита в аустенит, При нагреве до температуры свыше 910 О" и выдержке более 5 мин полностью растворяется цементит и устраняется неоднородность аустенита; влияние комплекса предшествующих операций на сфероидизацию цементита практически исчезает,После нагрева и выдержки на первойступени отжига следует охлаждение соскоростью 100-120 град/мин до тем,пературы второй стадии отжига 680690 С, Сфероидизация завершается за1-1,5 ч. При выдержке на второй ступени менее 1 ч не успевает завершиться процесс сфероидизации, а выдержка более 1,5 ч практически бесполезна, так как процесс завершился;П р и м е р, Подкат стали 35 сечением 6.мм от температуры конца прокатки охлаждается в многосекционнойустановке ускоренного охлаждения до600 С,далее на воздухе. Затем следует травление, подготовка поверхности к волочению, волочение за один проход со степенью деформации 477. Отжиг производился на первой ступенипри 8800 С с выдержкой в течение 8 минохлаждение со скоростью 100-120 град/чин до температуры второй ступени 6900 С и выдержка при этой температуре втечение 1,5 ч, Аналогичнымобразом обрабатывается сталь 35 приразличных режимах отжига, Полученныеданные сведены в таблицу.876743 Время вьщержкступени отжиг690 оС, ч нь отжига, (числия (знажига,Первая ступ Температура тель) и врем менатель) о 1 С/мин олодном состоянии ои Осадо на вт при 6 1/6+ 1,0 1,5 0 0 Известный спосо П р и м е ч а н и е, + вьщержалы осадку до первоначальной высоты, - не выдержали осадку до первоначальной высоты. Из таблицы следует, что оптимальным вариантом отжига является; на первой ступени нагрев до 850-910 оС и выдержка при этой температуре 5-.10 мин,а выдержка на второй ступени должна составлять 1-1,5 ч.Испытывались обработанные по раз-. личньм вариантам предлагаемого способа технологические пробы стали 35 на осаживаемость в холодном состоянии до /3, 1/4, 1/5 первоначальной высоты. Для сравнения испытывалась сталь 35, обработанная по чзвестному способу. В результате при осадке в холодном состоянии до 1/3 первоначальной высоты из 10 испытанных образцов 2 не;выдержали . осадку, При испытании 10 образцов на осадку до 1/4 первоначальной высоты осадку не выдержал ни один,Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ производства спо койных среднеуглеродистых сталей для холодной высадки повышает их деформируемость в холодном состоянии с 1/3 первоначальной высоты до 1/5,Использование предлагаемого способа позволяет уменьшить количество брака при изготовлении метизных изделий методом холодной высадки, повысить стойкость холодновысадочного инструмента и увеличить качество изделий, а также позволяет значительно сократить общую продолжительность отжига, Увеличение деформируемости стали в холодном состоянии с 1/3 до 1/5 первоначальной высоты потребует приплат за пластичность на 47 от стойкЬсти, что ,составляет 10-12 руб./т.876743 формула изобретения Составитель Д. СекейРедактор Н, Безродная ТехредЖ.КастелевйчКорректор О. Билак Заказ 9518/34 Тираж 621 Подписное ВНИИПИ Государственного, комитета ССОР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ изготовления калиброванной стали для холодной высадки, преимущественно из спокойных среднеуглеродис-. ь тых марок сталей, включающий горячую прокатку, охлаждение со скоростью боль. ше критической до 760-.550 С и далее на воздухе,.травление, подготовку поверхности, волочение за один про О ход или экструзию на требуемый диаметр, отжиг и охлаждение на воздухе,.о т л и ч а ю щ и й,с я тем, что, с целью повышения деформируемостд стали при осадке в холодном состоянииволочение за один проход нли экструзию производят со степенью деформации 41-923, а отжиг осуществляют ступенчатоф вначале нри 850-910 С с выдержкой 5-10 мин, а .затем при 680690 С с выдержкой 1-1,5 ч,Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе1. Шахназов Х. С. Производство метизов, М "Металлургия",1977, с.281.2. Авторское свидетельство СССР У 588245 кл. С 21 0 1/78, 1976.
Способ изготовления калиброванной стали для холодной высадки