CS273861B1

CS273861B1 - Method of forged pieces forming from alloy austenitic steels

Info

Publication number: CS273861B1
Application number: CS32389A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Csc Sedivec; Jiri Ing Perlik; Karel Ing Csc Matejovic; Antonin Ing Luftner; Reiner Ing Schober
Original assignee: Sedivec Jan; Perlik Jiri; Karel Ing Csc Matejovic; Antonin Ing Luftner; Reiner Ing Schober
Priority date: 1989-01-18
Filing date: 1989-01-18
Publication date: 1991-04-11
Also published as: CS32389A1

Abstract

The solution concerns a method of forming forged pieces of austenitic steel, ensuring ultrasound permeability in the whole volume of forged pieces by a direct and transversal probe, transmitting vertical ultrasound waves. The solution consists in the fact that during the first heating of an ingot to forging temperature at least 45 percent of deformation is performed and during the last heating of a preliminary forging to forging temperature at least 20 percent of deformation is performed of the complete deformation of the finished forged piece. Utilizing this forging method results in a very efficient development of dynamic and static recrystallization and in a perfect homogenization as well as in structure refinement of the forged pieces in the inner parts on the one hand and in the superficial layers on the other. Therefore during the ultrasound test the forged piece is completely permeable in the whole volume, no matter whether direct or transversal probe is applied.

Description

Vynález se týká způsobu tváření výkovků z legovaných austenitických ocelí, zajištujícího ultrazvukovou průchodnost jak vnitřních částí, tak i povrchových vrstev výkovků a to i při použití šikmé sondy, přenášející příčné ultrazvukové vlnění.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a forging of alloyed austenitic steels which provides ultrasonic patency of both the inner parts and the surface layers of the forgings even when using a transverse ultrasonic wave transfer probe.

Dosavadní způsob kování výkovků z austenitických ocelí se provádí tak, že kování probíhá na lisu nejméně ve čtyřech ohřevech, přičemž počet ohřevů není dle stávajícího způsobu možné redukovat, naopak je povoleno pouze zvýšení počtu ohřevů. Celkové redukce průřezu při tváření během prvého ohřevu dosahují jen cca 30 %, při posledním ohřevu měné než 20 % z celkové deformace, přičemž redukce během jednoho zdvihu se pohybuje v rozsahu 5 až 8 % z redukce průřezu výkovku. Kování se provádí buď postupným způsobem nebo tzv. ve šroubovici v rovných, kombinovaných nebo úhlových kovadlech.The prior art forging of austenitic steel forgings is carried out in such a way that the forging is carried out on the press in at least four heats, whereby the number of heats cannot be reduced according to the existing method; The total reduction of the cross-section during forming during the first heating is only about 30%, at the last heating less than 20% of the total deformation, while the reduction during one stroke ranges from 5 to 8% of the forging cross-section reduction. The forging is carried out either in a gradual way or in a helix in straight, combined or angular anvils.

Doposud používaný způsob výroby má nevýhody v tom, že malé deformace během jednoho zdvihu nemohou vytvořit podmínky pro dynamickou rekrystalizaci během tváření a ani podmínky pro statickou rekrystalizaci pro tváření v celém průřezu výkovku. Vlivem povrchového tření u ochlazování povrchu ingotu nebo předkovku sáláním i vedením tepla dochází v povrchových vrstvách s klesající teplotou ke značnému růstu deformačního odporu. To způsobuje soustředění^ deformací převážně do středových partií výkovků s vyšší teplotu a v povrchových vrstvách vznikají méně protvářené oblasti s hrubými, nerekrystalizovanými zrny. Tyto způsobují při ultrazvukové zkoušce, zejména šikmou sondou, neprůchodnost ultrazvukových vln, pro kterou jsou výkovky z další výroby vyřazovány jako nekvalitní. Uvedené nedostatky se vztahují jak na postupný způsob prodlužování, tak i na kování tzv. po šroubovici at již za použití úhlových či kombinovaných kovadel. Velký počet ohřevů vede ke značné pracnosti, zvyšování výrobních nákladů a velké spotřebě energie.The production method used so far has the disadvantage that small deformations during one stroke cannot create conditions for dynamic recrystallization during forming, nor even conditions for static recrystallization for forming over the entire cross section of the forging. Due to the surface friction of cooling the ingot surface or the forge by radiation and heat conduction, the deformation resistance of the surface layers decreases considerably. This causes the deformation to be concentrated predominantly into the central parts of the forgings at a higher temperature, and less deformed regions with coarse, non-recrystallized grains are formed in the surface layers. In the ultrasonic test, in particular by an oblique probe, these cause the blockage of the ultrasonic waves, for which the forgings are discarded as of poor quality. The aforementioned shortcomings relate both to the gradual way of elongation as well as to helical fitting, whether using angular or combined anvils. The large number of heatings leads to considerable labor, increased production costs and high energy consumption.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob kováni podle vynálezu spočívající v tom, že po prvém ohřevu ingotu na kovací teplotu se provede podstatná část deformace o velikosti nejméně 45 % a po posledním ohřevu, tj. při poslední tvářecí operaci nejméně 20 % deformace vždy z celkové deformace hotového výkovku. Stanovení vysoké minimální deformace v prvém ohřevu znamená, že jsou vytvořeny nezbytné podmínky pro vznik a rozvoj dynamické rekrystalizace licí struktury během tváření, případně pro statickou rekrystalizaci po tváření v průběhu ohřevu pro další tváření. Totéž platí i pro stanovení minimální deformace v posledním ohřevu, který má zásadní vliv na konečnou jakost výkovku, zejnéna z hlediska velikosti zrna. Statická rekrystalizace v tomto případě proběhne v průběhu procesu následného tepelného zpracování. Další předností způsobu tváření podle vynálezu je všestranné a dokonalé protváření materiálu jako následek vysoké deformace v rozhodujících fázích tváření, tj. v prvém a poslednímiohrevu, což spolu s vytvořením podmínek pro dynamickou, eventuálně statickou rekrystalizaci v rozhodujících fázích výroby se projeví jemnozrnností výsledné struktury, která je nejdůležitějším faktorem¹ pro ultrazvukovou průchodnost.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the forging method according to the invention, characterized in that after the first heating of the ingot to the forging temperature, a substantial part of the deformation of at least 45% is performed and after the last heating. . Determination of the high minimum deformation in the first heating means that the necessary conditions are created for the formation and development of dynamic recrystallization of the casting structure during molding, or for static recrystallization after molding during heating for further molding. The same applies to the determination of the minimum deformation in the last heating, which has a fundamental influence on the final quality of the forging, especially in terms of grain size. In this case, the static recrystallization takes place during the post-heat treatment process. A further advantage of the forming process according to the invention is the versatile and perfect deformation of the material as a result of high deformation in the critical stages of forming, i.e. in the first and last heating, which together with creating conditions for dynamic or possibly static recrystallization is the most important factor ¹ for ultrasonic patency.

Vysoké deformace během ohřevů u způsobu výroby podle vynálezu umožní výrobu stejného typu výkovku při nižším počtu ohřevů ve srovnání se stávajícím způsobem a tedy ekonomičtěji.High deformations during heating in the production method according to the invention will allow the production of the same type of forging at a lower number of heating compared to the present method and thus more economically.

V příkladném provedení způsobu tváření podle vynálezu se ingot o hmotnosti 2 160 kg z austentické oceli dle ČSN 417247 po prvém ohřevu na kovací teplotu překove pomocí kovacího lisu v rozmezí kovacích teplot 1 210 až 800 °C na kvadrát se sraženými hranami 290 mm s deformací 52,54 %, což činí 76,3 % z celkové deformace hotového výkovku a při druhámohřevu se predkovek v rozmezí teplot 1 250 až 800 °C překove na konečný průměrIn an exemplary embodiment of the forming method according to the invention, the ingot weighing 2 160 kg of austenitic steel according to CSN 417247 is first forged to a forging temperature through a forging press in a forging temperature range of 1,210 to 800 ° C to a square with chamfered edges 290 mm. 54%, which is 76.3% of the total deformation of the finished forging and in the second heating, the forgings reach the final diameter in the temperature range of 1 250 to 800 ° C

265 mm s deformací 34,42 %, což činí 23,7 % z celkové deformace hotového výkovku.265 mm with a deformation of 34.42%, which is 23.7% of the total deformation of the finished forging.

V jiném příkladu použití způsobu tváření podle vynálezu se pro kování použije ingot z oceli CSN 417247 o hmotnosti 3 900 kg, přičemž se po prvém ohřevu na kovací teplotu překove v rozmezí kovacích teplot 1 220 až 800 °C na průměr 350 mm s deformací 62 %, což činí 77,35 % z celkové deformace hotového výkovku a nadělí na potřebný počet předkovku, zatímco při druhém ohřevu se předkovky v rozmezí kovacích teplot 1 180 až 800 °C dokovou na konečné rozměry o průměru 255 mm s deformací 47 %, což činí 22,65 % z celkové deformaceIn another example of the use of the forming method according to the invention, a forging is made of CSN 417247 with a weight of 3,900 kg, after the first heating to the forging temperature in the range of forging temperatures of 1,220 to 800 ° C to a diameter of 350 mm with 62% deformation. which is 77.35% of the total deformation of the finished forging and divides it into the required number of forgings, while for the second heating the forgings are docked to final dimensions of 255 mm diameter with a 47% deformation between forging temperatures of 1 180 to 800 ° C. 22.65% of total deformation

CS 273861 Bl hotového výkovku.CS 273861 B1 of the finished forging.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method of forming forgings of alloyed austenitic steels comprising dynamic and static recrystallization of the structure, characterized in that after the first heating of the ingot to the forging temperature at least 45% deformation is performed and after the last heating of the forging to the forging temperature at least 20% deformation finished forging.