CZ307345B6 - Způsob výroby součástí lomeným kalením - Google Patents
Způsob výroby součástí lomeným kalením Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307345B6 CZ307345B6 CZ2016-838A CZ2016838A CZ307345B6 CZ 307345 B6 CZ307345 B6 CZ 307345B6 CZ 2016838 A CZ2016838 A CZ 2016838A CZ 307345 B6 CZ307345 B6 CZ 307345B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- temperature
- hardening
- interrupted
- quenching
- bath
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 14
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- 229910000794 TRIP steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Způsob výroby součástí lomeným kalením v lázni spočívající zejména v ochlazení polotovaru zanořením do lázně. Po dosažení teploty nad počátkem procesu vzniku zákalné struktury polotovaru se provede zpomalené chlazení párou při teplotě alespoň 100 °C. V okamžiku, kdy dojde ke zchlazení celého polotovaru na teplotu páry, je kalení přerušeno a následuje stabilizace austenitu při teplotě přerušení kalení Q± 10 %, poté následuje vychlazení na teplotu okolí.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby součástí lomeným kalením, jejichž strukturní složkou je martenzit a austenit.
Dosavadní stav techniky
V závěru výroby ocelových součástí je zpravidla nutno modifikovat strukturu oceli tak, aby byly dosaženy vhodné mechanické vlastnosti pro danou technickou aplikaci. Často je k tomu používán proces kombinace kalení a popouštění, takzvané zušlechťování, a to v různých variantách a využití různých parametrů podle použitého materiálu a podle požadovaných vlastností výsledné struktury. Výslednou strukturou po kalení je zpravidla martenzit, který vykazuje sice vysokou pevnost, ale díky vnitřním pnutím má velmi nízkou tažnost. To představuje problém při namáhání součástí, které by se při provozním namáhání snadno poškodily lomem. Proto je při zušlechťování martenzitická struktura po kalení následně popouštěna. Tím vzniká specifická struktura bainitu, nazývaná rovněž jako sorbit. Ten se skládá zpravidla z jemných karbidů a z bainitického feritu. Tímto postupem zpracování se sice poněkud snižuje pevnost materiálu, ale zároveň se zvyšuje tažnost, která je důležitá pro dosažení požadované provozní bezpečnosti součástí.
V nedávné minulosti byly vyvinuty procesy, které umožňují dosáhnout tažností kolem 10 % i u vícefázových martenzitických struktur, avšak jejich aplikace je doposud komplikovaná, neboť kalení musí být přerušeno při definovaných teplotách, zpravidla kolem 150 až 300 °C. Poté musí být provedeno temperování při teplotách v rozmezí 150 až 380 °C. Pro takový postup je nutno používat speciální postupy a média, jako je kupříkladu kalení do solných lázní. Ze stavu techniky je znám obdobný postup takového zpracování, spočívajícím ve dvoufázovém ochlazování polotovaru:
L. Kučerová, H. Jirková: Continuous cooling of CMnSi TRIP Steel: Intemational Conference on Martensitic Transformations, ICOMAT 2014, Volume 2, Supplement 3.
Tyto postupy vyžadují speciální, velmi často komplikovaná řízení, energetické náklady a představují i značnou ekologickou zátěž spojenou s využíváním solných kalicích médií. Navíc je nutno provádět čištění povrchu výrobků od zbytků kalicích médií, nebo zavádět opatření, aby použitá média na produktech neulpívala.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky používaných způsobů výroby odstraňuje způsob výroby součástí charakteristický tím, že je polotovar z teploty austenitu zachlazen na teplotu těsně nad Ms, martenzit start, a to buď v lázni tvořené vařící vodou, nebo v předehřátém vodním roztoku kalicího polymeru. V momentě, kdy povrchová vrstva polotovaru dosáhne této teploty, je díl z lázně vyjmut a přesunut do kalicí komory, kde je na jeho povrch pod tlakem přiváděna pára o požadované kalicí teplotě QT. Teplotou QT se rozumí požadovaná minimální teplota zakalení. Poté, co se teplota celého dílu sníží na teplotu QT, nebo těsně nad ní, se díl z kalicí komory přesune do stabilizační pece, kde je při několikaminutové prodlevě stabilizován austenit. Po stabilizaci se výrobek z pece vyjme a nechá se vychladnout na teplotu okolí.
- 1 CZ 307345 B6
Příklad uskutečnění vynálezu
Polotovar z oceli o složení viz tab. 1 je při teplotě přibližně 900 °C ponořen do chladicí lázně. Tato lázeň může být buď voda o teplotě přibližně 100 °C, nebo alternativně vodní roztok kalicího polymeru o teplotě přibližně 50 °C. Po dosažení teploty povrchu polotovaru přibližně 320 °C je polotovar z lázně vyjmut a přesunut do kalicí komory, opatřené směrovými tryskami, kterými na polotovar proudí pára o teplotě přibližně 200 °C a tlaku přibližně 0,4 MPa. Po zchlazení na teplotu přibližně 200 °C je polotovar přemístěn do pece s teplotou přibližně 260 °C, ve které setrvá podle velikosti a tvaru přibližně v rozmezí přibližně 5 až 60 minut. Poté je z pece vyjmut a vychlazen na teplotu okolí.
| c | Si | Mn | Al | Cr |
| 0,45 | 2,1 | 0,8 | 0,2 | 1,2 |
Tab. 1: Chemické složení materiálu v procentech
Průmyslová využitelnost
Vynález lze široce uplatnit v oblasti tepelného a termomechanického zpracování výrobků z vysokopevných ocelí, zejména při výrobě ocelových dílů, především pro strojírenský průmysl.
Claims (1)
1. Způsob výroby součástí lomeným kalením v lázni, vyznačující se tím, že se polotovar ohřátý na teplotu austenitu ochladí na teplotu vyšší než teplotu Ms zanořením do lázně a po dosažení teploty počátku vzniku zákalné struktury na povrchu polotovaru se provede chlazení párou o teplotě Qt alespoň 100 °C, přičemž v okamžiku, kdy dojde ke zchlazení celého polotovaru na teplotu páry, je kalení přerušeno a následuje stabilizace austenitu při teplotě odpovídající teplotě přerušení kalení QT ± 10% a poté následuje vychlazení na teplotu okolí.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-838A CZ307345B6 (cs) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Způsob výroby součástí lomeným kalením |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-838A CZ307345B6 (cs) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Způsob výroby součástí lomeným kalením |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2016838A3 CZ2016838A3 (cs) | 2018-06-20 |
| CZ307345B6 true CZ307345B6 (cs) | 2018-06-20 |
Family
ID=62566605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-838A CZ307345B6 (cs) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Způsob výroby součástí lomeným kalením |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307345B6 (cs) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB404797A (en) * | 1932-12-02 | 1934-01-25 | Krupp Fried Grusonwerk Ag | Improvements in or relating to the heat-treatment of manganese hard steel objects |
| CS163837B1 (cs) * | 1970-12-15 | 1975-11-07 | ||
| EP2548987A1 (en) * | 2010-03-18 | 2013-01-23 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Seamless steel pipe for steam injection, and method of manufacturing same |
| CN102994719A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-03-27 | 高金菊 | 一种火车轮的热处理方法 |
-
2016
- 2016-12-29 CZ CZ2016-838A patent/CZ307345B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB404797A (en) * | 1932-12-02 | 1934-01-25 | Krupp Fried Grusonwerk Ag | Improvements in or relating to the heat-treatment of manganese hard steel objects |
| CS163837B1 (cs) * | 1970-12-15 | 1975-11-07 | ||
| EP2548987A1 (en) * | 2010-03-18 | 2013-01-23 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Seamless steel pipe for steam injection, and method of manufacturing same |
| CN102994719A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-03-27 | 高金菊 | 一种火车轮的热处理方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| (Continuous cooling of CMnSi TRIP steel; L. Kučerová, H. Jirková, B. Mašek; International Conference on Martensitic Transformations, ICOMAT-2014; Volume 2, Supplement 3, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785315006197) 2015 * |
| (Wear resistance of steel designed for surgical instruments after heat and surface treatments; M. Gwozdzik, Z. Nitkiewicz; Archives of Metallurgy and Materials, 54(1), ISSN: 1733-3490) 19.08.2009 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2016838A3 (cs) | 2018-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2013102917A (ru) | Способ формирования фасонного изделия из исходной заготовки (варианты) и его применение | |
| WO2017206441A1 (zh) | 一种r6级系泊链热处理工艺 | |
| JP2017526823A5 (cs) | ||
| CZ303949B6 (cs) | Zpusob dosazení TRIP struktury ocelí s vyuzitím deformacního tepla | |
| KR20100091973A (ko) | 강 성형 공정 | |
| CZ307345B6 (cs) | Způsob výroby součástí lomeným kalením | |
| Skubisz et al. | Design of controlled processing conditions for drop forgings made of microalloy steel grades for mining industry | |
| CN106555037B (zh) | 一种热脱模含CrNi钢锭去应力退火方法 | |
| CZ307645B6 (cs) | Způsob výroby součástí z ocelí | |
| CN103882206B (zh) | 工程机械所使用轮体的整体淬火方法 | |
| CZ305175B6 (cs) | Způsob výroby ocelových dílů | |
| CN105861919A (zh) | 高强度螺栓的生产工艺 | |
| CZ305587B6 (cs) | Způsob tepelného zpracování ložiskové oceli | |
| CN104404220A (zh) | 一种60Si2Mn钢弹簧热处理方法 | |
| CZ2016574A3 (cs) | Způsob výroby dutých těles a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| KR101177183B1 (ko) | 가열된 금속의 냉각 방법 및 냉각 장치, 이에 사용되는 염 | |
| CN105177231A (zh) | 一种辐条条帽用快削钢的热处理工艺 | |
| CZ2019495A3 (cs) | Způsob výroby součástí z ocelí kalením s vyrovnáním teplot na teplotu Ms | |
| RU2405840C1 (ru) | Способ упрочнения аустенитной немагнитной стали | |
| CN104357631B (zh) | 一种消除300m钢低倍组织缺陷的热处理方法 | |
| RU2773549C1 (ru) | Способ водо-воздушной закалки крупногабаритных штампов с заданным распределением структур по сечению от рабочей поверхности к хвостовику | |
| US20210054470A1 (en) | Method of production of parts of ahs steel by controlled local cooling by a cooling medium and by interrupted cooling at required temperature to create a multiphase microstructure | |
| RU2588936C1 (ru) | Способ термомеханической обработки стальных изделий | |
| JPS589929A (ja) | 冷間ピルガ−圧延機用ロ−ルダイスの熱処理方法 | |
| Zhu et al. | Newly Designed Cr-Mn Alloyed Ultra-high Strength Steel without Boron Addition for Hot-stamping Processing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20191229 |