CS255494B1 - Způsob zhotovení volně kovaného výkovku - Google Patents

Abstract

Způsob zhotovení volně kovaného výkovku z vícebokého ingotu z austenitické oceli se zaručenou ultrazvukovou průchodností povrchových vrstev. Víceboký ingot se po ohřevu překove sražením hran na špalek. Vzniklý špalek se po ohřevu překove na kvadrát při minimální výškové redukci v každém deformačním kroku 12 % a pak se po ohřevu provede překování kvadrátu na osmihran při minimální výškové redukci 20 % v každém deformačním kroku. Každý z ohřevů dosahuje počáteční teplotu tváření v rozmezí 1 080 až 1 200 °C. Následné dokováni se provede při teplotě nepřevyšující 1 080 °C s uplatněním minimální výškové redukce 12 % v každém deformačním kroku.

Description

Vynález řeší způsob zhotovení volně kovaného výkovku z vícebokého ingotu z austenické oceli se zaručenou ultrazvukovou průchodností povrchových vrstev.

Výroba velkých výkovků z austenitické oceli je provázena nejistotou, zda polotovar bude dostatečně jemnozrnný a tím i ultrazvukově průchodný. Protože jde o oceli bez překrystalizace, rozhoduje se o příští zrnitosti již při tváření. Tepelné zpracování má na zrnitost podle současných poznatků jen druhořadý vliv. Při zcela stejném režimu obvyklého tepelného zpracování, rozpouštěcího žíhání, se získávají výkovky lišící se zrnitostí ve značném rozsahu. U některých druhů výkovků, jako jsou paramagnetické stahovací kruhy turboalternátorů z MnCr, MnNiCr nebo MnCrN ocelí, se za účelem zjemnění zrna před rozpouštěcí žíhání zařazuje pomocná operace, jíž je deformace za studená. U jiných výrobků, jakými jsou kupříkladu tělesa reduktorů a hrdel z CrNiTi oceli, se volí jiné málo produktivní postupy tváření za tepla, aby se vyloučila možnost projevu hrubozrnosti a to především v povrchových vrstvách a vzniku hrubozrnných zón v okolí osy výkovku.

Teoretickou příčinou lokální hrubozrnnosti výkovků je nehomogenní plastická deformace a malý stupeň deformace v průřezu polotovaru, vysoká rekrystalizační teplota výchozí licí struktury ingotu a uplatňování statické rekrystalizace za vysokých teplot namísto příznivěji se projevující dynamické rekrystalizace v každém deformačním kroku. Z technologických činitelů, jež nelze spolehlivě ovládat, má největší negativní vliv pokles teploty povrchu ingotu nebo předkovku v periodě mezi vyjmutím polotovaru z pece a započetím kování. Konečného tvaru výkovku je často dosaženo dříve než mohou v potřebném rozsahu proběhnout, zvláště v porchových vrstvách, restaurační procesy dávající předpoklady pro změnu velikosti zrna. V postupech volného kováni se jen živelně a náhodně uplatňují zásady správné relace mezi počtem kovářských ohřevů a deformačních kroků, na nichž strukturní změny rozhodující o příští a konečné zrnitosti výrazně závisejí.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob podle vynálezu zhotovení volně kovaného výkovku z vícebokého ingotu z austenitické oceli se zaručenou ultrazvukovou průchodností povrchových vrstev. Víceboký ingot se po ohřevu překove sražením hran na špalek, který se po ohřevu překove na kvadrát. Tato operace se provádí při minimální výškové redukci v každém deformačním kroku 12 í. Dále se provede po ohřevu překování kvadrátu na osmihran při minimální výškové redukci 20 % v každém deformačním kroku. Každý z ohřevů dosahuje počáteční teplotu tvářeni v rozmezí 1 080 °C až 1 200 °C. Pak se provede dokování při teplotě nepřevyšující 1 080 °C s uplatněním minimální výškové redukce 12 % v každém deformačním kroku.

Způsobem podle vynálezu je při minimálním počtu ohřevů na vysoké teploty v počátečních stádiích, kdy se rozhoduje o rozsahu rozrušení stabilní primární licí struktury, dosaženo jak přetvoření průřezu, tak i stupeň deformace se záměrem podpořit uplatnění procesu dynamické rekrystalizace. Způsob podle vynálezu neomezuje počet následných ohřevů, ve kterých už k dalším změnám nedochází, pokud se při předchozím kování rozrušila primární licí struktura. Při následných ohřevech nemůže nastat ani hrubnutí dříve vytvořené nebo současně vznikající struktury jemnozrnné. Způsobem podle vynálezu se zabrání projevům dědičnosti primární licí struktury v povrchových i podpovrchových vrstvách výkovku. Dále se zabráni zhrubnutí zrna cestou rekrystalizace sekundární struktury kdekoliv v objemu výkovku.

Příkladem způsobu podle vynálezu je zhotovení výkovku o průměru 260 mm a délce 1 000 mm volným kováním z výchozího ingotu I 2,2 z oceli 0,05 C 18 Cr 10 Ni Ti. V prvním žáru se za použití rovných kovadel srazí hrany ingotu ohřátého na 1 150 °C a ingot se překove na špalek, přičemž pokud by tepelný obsah špalku a jeho teplota umožňovaly v kováni pokračovat, tato možnost se nevyužije a špalek se vrátí do pece. Teprve po ohřevu špalku na teplotu 1 150 °C se v dalším kovářském žáru začne špalek překovávat mezi rovnými kovadly na kvadrát 350 mm, přičemž v každém deformačním kroku se realizuje výšková redukce nejméně 12 %. Z kvadrátu 350 mm se v dalším kovářském žáru vykove osmihran, když před kováním je polotovar opět ohříván na 1 150 °C a v každém deformačním kroku se redukuje výška výkovku nejméně o 20 %. Kování přes hrany nesmí začít před tímto ohřevem. Ve třetím žáru však lže začít s překováním osmihranu na kvadrát 280 mm. Dokončení této operace je možné ve čtvrtém žáru, pří němž však se jíž předkovek ohřívá jen na 1 050 °C až 1 080 °C. Ve stejném žáru se potom ještě z kvadrátu 280 mm vykove osmihran 280 mm. Po ohřevu na 1 050 °C až 1 080 °C se v pátém žáru osmihran 280 mm překove na konečný průměr 260 mm ve spodním sedlovém kovadle.

Uplatněni vynálezu je především při volném kování těžkých výkovků s nejvyšší požadovanou jakostí, jakými jsou příkladně tělesa regulačních pohonů a hmotných přírub používaných při stavbě jaderných reaktorů, štítů elektrických motorů a dalších korozivzdorných nebo paramagnetických dílů, u kterých musí být zaručena ultrazvuková průchodnost i při ultrazvukové zkoušce za použití úhlové sondy.

Claims (1)

1. Způsob zhotovení volně kovaného výkovku z vícebokého ingotu z austenitické oceli se zaručenou ultrazvukovou průchodností povrchových vrstev, vyznačený tím, že víceboký ingot se po ohřevu překove sražením hran na špalek, načež se vzniklý špalek po ohřevu překove na kvadrát při minimální výškové redukci v každém deformačním kroku 12 % a pak se provede po ohřevu překování kvadrátu na osmihran při minimální výškové redukci 20 % v každém deformačním kroku, přičemž každý z ohřevů dosahuje počáteční teplotu tváření v rozmezí 1 080 °C až 1 200 °C, načež se provede dokování při teplotě nepřevyšující 1 080 °C s uplatněním minimální výškové redukce 12 % v každém deformačním kroku.