Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki cieplno-plastycznej stali, zwlaszcza stali konstrukcyjnych nisko- i sredniostopowych o podwyzszonej i wysokiej wytrzymalosci.Znairy z polskiej normy PN-76/H-01200 sposób obróbki cieplno-plastycznej wysokotempera¬ turowej polege na nagrzaniu stali do temperatury powyzej Ac~, wygrzaniu w tej tempera¬ turze, odksztalceniu plastycznym i nastepnym chlodzeniu z szybkoscia wieksza od kry¬ tycznej. N celu uzyskania wyrobów stalowych obróbke cieplno-plastyczna przeprowadza sie na ogól kilkuetapowo. Po wstepnym odksztalceniu plastycznym, przykladowo przewalcowaniu wlewka na kesy i nastepnym schlodzeniu stal ponownie nagrzewa sie do temperetury po¬ wyzej Ac~ i wygrzewa w tej temperaturze, a nastepnie powtórnie odksztalca plastycznie, przykladowo przewalcowujac kesy na prety, i chlodzi* Stal obrobiona znanym sposobem wykazuje ograniczona ciagliwosó i plastycznosc przy wysokim poziomie wytrzymalosci. Wlasnosci mechaniczne stali determinowane sa typem wytworzonej struktury i wielkoscia ziarn skladników strukturalnych. Znany sposób nie umozliwia uzyskania wyrobów stalowych o mikrostrukturze podwójnej, a przez to skutecz¬ nego wykorzystania wplywu mechanizmów umacniajacych, takich jak rozdrobnienie ziarna, umocnienie wydzieleniowe, umocnienie przez, przemiane fazowa bezdyfuz^jna, umocnienie odksztalceniowe, oddzialywanie austenitu szczatkowego, na podwyzszenie wytrzymalosci stali bez jednoczesnego pogorszenia jej ciagliwosci i plastycznosci. Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu obróbki cieplno-plastycznej, który umozliwialby uzys¬ kanie stali o zwiekszonej plastycznosci i ciagliwosci przy jednoczesnym podwyzszeniu wlasnosci wytrzymalosciowych.Zgodnie z wynalazkiem sposób obróbki cieplno-plastycznej polega na tym, ze stel nagrzewa sie do temperatury powyzej Ac« i wygrzewa w tej temperaturze przez okres cza¬ su zalezny od masy i ksztaltu wyrobu, a nastepnie poddaje wstepnemu odksztalceniu plas¬ tycznemu w temperaturowym zakresie istnienia austenitu i chlodzi do temperatury ponizej Ar! w przypadku stali niskoweglowych oraz mikro- i niskostopowych wykazujacych strukture ferrytyczno-perlityczna, wzglednie ponizej B w przypadku stali srednio- i wysokostopo-2 135 771 wych o strukturze bainityczno-martenzytycznej. Daje to wymagany stopien przesycenia ferrytu pierwiastkami stopowymi, wywolujacymi umocnienie wydzieleniowe w dalszym etepie obróbki cieplno-plastycznej oraz sprzyja rozdrobnieniu ziarna austenitu podczas nastep¬ nego niezupelnego austenityzowania. Po osiagnieciu okreslonej temperatury stal nagrze¬ wa sie do temperatury z zakresu Ac- - Ac- w przepadku stali o strukturze ferrytyczno- perlitycznej lub A - A- w przypadku stall o strukturze bainityczno-mertenzytycznej i wygrzewa w tej temperaturze do czasu wytworzenia struktury podwójnej cC ? V • Czas ten zalezy od skladu chemicznego stali oraz masy 1 ksztaltu wyrobu* Stal o strukturze podwójnej odksztalca sie nastepnie plastycznie, gniotem sumarycznym wiekszym od 202, po czym chlodzi z szybkoscia wieksza od krytycznej.W wyniku obróbki cieplno-plastycznej przeprowadzonej sposobem wedlug wynalazku uzyskuje sie drobnoziarnista strukture podwójna ferrytyczno-martenzytyczna o wielkosci zlarn ferrytu mniejszej od 5um, zwykle w zakresie 1-3 /im, z dobrze wyksztalcona pod- struktura oraz obszarami austenitu szczatkowego* Mikrostrukture te cechuje znaczne plastycznosc i ciagliwosc oraz stosunkowo wysoka wytrzymalosc. Pierwszy etap obróbki cieplno-plastycznej, obejmujacy nagrzanie stali do temperatury powyzej Ac~, wygrzanie w tej temperaturze, wstepne odksztalcenie plastyczne i chlodzenie, moze byc wykonany u wytwórcy pólwyrobu, natomiast producent wyrobu finalnego moze kontynuowac obróbke wedlug wynalazku poczawszy od nagrzenia pólwyrobu do temperatury istnienia faz JL ? X , skonczywszy na schlodzeniu obrabianego wyrobu. W skali globalnej daje to okreslone oszczednosci energetyczne przy jednoczesnej mozliwosci wytworzenia wyrobu stalowego o wyzszej wytrzymalosci, a jednoczesnie lepszej ciagliwosci i plastycznosci w stosun¬ ku do stali obrobionej znanym sposobem* Przedmiot wynalazku zostanie blizej omówiony w przjkledech wykonania.Przyklad I. Kesy o srednicy 76 mm ze stali 06G3T1 nagrzewa sie do temperatura 1473 K i wygrzewa w tej temperaturze przez 3,6 ks, po czym walcuje na pret o srednica 38 mm i chlodzi w powietrzu do temperatury 750-800 K, lezacej ponizej tem¬ peratury Ba wlasciwej dla obrabianej stali, wykazujacej strukture bainityczno-marten- s zytyczna. Z kolei prety nagrzewa sie w piecu komorowym do temperatury 1120 K, lezacej w zakresie A_ - A- i wygrzewa w tej temperaturze przez 1,8 ks, po czym przewalcowuje s x na srednice 14 mm i chlodzi w powietrzu. W wyniku tak przeprowadzonej obróbki cieplno- plastycznej uzyskano wyrób o drobnoziarnistej strukturze ferrytyczno-martenzytycznej i nastepujacych wlasnosciach: Re = 560 MPa, Rffl = 700 MPa, k^ = 25%, Z = 70%, KV233^ 150 J/cm2, ^k^Q% * 203 K. 0,2 Przyklad II. Wlewki ze stali 04G4T1 nagrzewa sie do temperatury 1523 K i wygrzewa w tej temperaturze przez 18 ks, a nastepnie przewalcowuje na kesy o sred¬ nicy 76 mm i chlodzi natryskiem wodnym do temperatury okolo 750 K, lezacej ponizej temperatury B , wlasciwej dla obrabianego gatunku stali. Z kolei uzyskane kesy nagrze- s wa sie do temperatury 980 K i wygrzewa w tej temperaturze przez 3,6 ks, po czym na prasie pionowej wyciska sie prety o srednicy 19 mm i chlodzi je w wodzie. '.V wyniku tek przeprowadzonej obróbki uzyskano wyrób o drobnoziarnistej strukturze ferrytyczno-marten- zytycznej i nastepujacych wlasnosciach: R 0,2 700 MPa, Rffi = 880 MPa, A5= 22%, Z = 67%, KV233K= 180 J/cm , Tk5Q^= 153 K.Przyklad III. Wlewki ze stali 18G2AV nagrzewa sie do temperatury 1523K i wygrzewa w tej temperaturze przez 7,2 ks, a nastepnie walcuje na kesiska, które chlo¬ dzi sie w powietrzu z szybkoscia 3 K/s do temperatury 800 K, lezacej ponizej tempera¬ tury ArJf wlasciwej dla obrabianej stali, wykazujacej strukture ferrjtyczno-perlitacz- na. Z kolei nagrzewa sie kesiska do temperatury 940 K i wygrzewa w tej temperaturze przez 3,6 ks, po cz^m walcuje na blachy o grubosci 12 mm i studzi w powietrzu do tempe-135 771 3 retury 850 K, a nastepnie schladza natryskiem wody. W wyniku tak przeprowadzonej obróbki cieplno-plastycznej uzyskano wyrób o drobnoziarnistej strukturze ferrytyczno- martenzytycznej i nastepujacych wlasnosciach: Re = 620 MPa, Rm = 900 MPa, k^ = IW, Z = 54*, W25JYL = 50 J/cm2t Tk506 = 233 K# 0,2 Zastrzezenie patentowe Sposób obróbki cieplno-plastycznej stali, polegajacy na nagrzaniu stali do temperatury- powyzej Ac~, wygrzaniu w tej temperaturze, wstepnym odksztalceniu plas¬ tycznym i ochlodzeniu do temperatury ponizej Ar1 w przypadku stali o strukturze ferry¬ tyczno-perlitycznej lub ponizej Bs w przypadku stali o strukturze bainityczno-marten- Zjtycznej, a nastepnie ponownym nagrzaniu stali, wygrzaniu, odksztalceniu plastycznym i chlodzeniu, znamienny t ^ m, ze po wstepnym odksztalceniu plastycznym i ochlodzeniu stal nagrzewa sie i wygrzewa w temperaturze z zakresu Ac. - Ac* w przy¬ padku stali o strukturze ferrytyczno-perlitycznej lub A - A« w przypadku stali o strukturze bainityczno-martenzytycznej, po czym stal o strukturze podwójnej 06+ jf odksztalca sie plastycznie gniotem sumarycznym wiekszym od 20Jb i chlodzi z szybkoscia wieksza od krytycznej. PL