PL169719B1 - Sposób regulowanego kucia i chłodzenia odkuwek o wysokiej wytrzymałości i odporności na pękanie ze stali konstrukcyjnej średniowęglowej z mikrododatkami V i N - Google Patents

Abstract

Sposób regulowanego kucia i chłodzenia odkuwek o wysokiej wyrrzymałości i odporności na pękanie ze stali konstrukcyjnej średniowęglowej z mikrododatkami V i N metodą obróbki cieplno-mechanicznej, znamienny tym, że wsad nagrzany do temperatury 1000°C poddaje się kuciu matrycowemulub swobodnemu w temperaturze 900°C do 950°C, po którym następuje indywidualne chłodzenie odkuwek w powietrzu do ok. 500°C a następnie w koszu, lub w wodzie do ok. 450°C-500°C a następnie indywidualnie w powietrzu do temperatury pokojowej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób regulowariego kucia i chłodzenia odkuwek o wysokiej wytrzymałości i odporności na pękanie ze stali konstrukcyjnej średniowęglowej z mikrododatkami V i N, zawierającej 0,25 do 0,3% C, ok. 1,5% Mn oraz mikrododatki wanadu do ok. 0,15% i azotu do ok. 0,020%. Ta stal jest przewidywana, przynajmniej częściowo, jako ekonomiczny zamiennik drogich stali konstrukcyjnych stopowych do ulepszania cieplnego.

Znany i dotychczas stosowany sposób wytwarzania odkuwek ze stali konstrukcyjnych stopowych do ulepszania cieplnego polega na nagrzewaniu wsadu do temperatury 1100°C do 1250°C, kuciu matrycowym lub swobodnym w wymienionym zakresie temperatury i chłodzeniu odkuwek w powietrzu, zwykle w koszu. Następnie odkuwki poddaje się normalizowaniu lub wyżarzaniu zmiękczającemu i obróbce mechanicznej na gotowe wyroby, które podlegają hartowaniu i wysokiemu odpuszczaniu /ulepszaniu cieplnemu/ w celu nadania im pożądanych własności mechanicznych, tj. granicy plastyczności ok. 600 do 700 MPa i wymaganej udarności.

Sposób regulowanego kucia i regulowanego chłodzenia odkuwek ze stali o podanym składzie chemicznym według wynalazku polega na nagrzaniu wsadu do temperatury 1000°C, kuciu matrycowym lub swobodnym w temperaturze 900°C do 950°C, okrawaniu w czasie nie przekraczającym 10s i bezpośrednim chłodzeniu indywidualnym odkuwek w powietrzu do ok. 500°C a następnie w koszu, lub w wodzie albo pod natryskiem wodnym do temperatury ok. 450°C do 500°C a następnie indywidualnij w powietrzu. Pierwszy wariant chłodzenia zapewnia wytwarzanie odkuwek o drobnoziarnistej strukturze ferrytyczno-perlitycznej, wykazujących Rm ok. 800 do 1000 MPa, R0 2 ok. 650 do 700 MPa, A5 ok. 15 do 16%, udarność KCV 150 ok. 25 do 30 Jcm-2 i twardość ok. 260 do 270 HB. Natomiast odkuwki chłodzone według wariantu drugiego uzyskują strukturę bainitu dolnego i Rm ok. 950 do 1000 MPa, Rg °o- 650 do 700 MPa, A5 ok. 13 do 15%, udarność KCV150 ok. 40 do 60 Jcm 2 oraz twardość ok. 270 do 280 HB. Odkuwki w tym stanie poddaje się obróbce skrawaniem na gotowe wyroby.

Sposób według wynalazku zapewnia wytwarzanie elementów maszyn z odkuwek wykonanych z podanej stali metodą regulowanego kucia i regulowanego chłodzenia bez konieczności stosowania kosztownej obróbki cieplnej.

Sposób według wynalazku jest bliżej wyjaśniony na przykładach:

Przykład I. Odkuwka zawiasu o masie ok. 1,5 kg i minimalnym przekroju 40 x 12 mm.

Materiał wsadowy: pręty walcowane na gorąco o przekroju 42 x 42 mm ze stali konstrukcyjnej średniowęglowej z mikrododatkami V i N. Odcinki prętów o długości 140 mm nagrzane w piecu komorowym do temperatury 1000°C podane na młot o masie bijaka ok. 2000 kg, poddano kuciu w dwóch zabiegach, tj. wydłużającym i w wykroju wykańczającym z następnym okrawaniem wypływki na prasie okrajniczej. Temperatura początku kucia wynosi 950°C a końca kucia ok. 900°C.

169 719

Odkuwki po okrawaniu chłodzone indywidualnie w powietrzu do ok. 500°C a następnie w koszu uzyskały wytrzymałość R_m = 905 MPa, granicę plastyczności ^o 2 = 674 MPa, wydłużenie względne

A, = 17% udarnośi Kf.Vi5fi = 3? Jcm i twardość 268 HB, Zastosowanie II wariantu chłodzenia tj. w wodzie do ok. 450 du 500°f a następnie w powietrzu, praktycznie nie zmieniło Rm i Ro ?

¹ _ 2 u, z lecz powoduje zwiększenie KCV150 odkuwek do 63 Jcm i twardości do 275 HB przy jednoczesnym zmniejszeniu ich wydłużenia do 15,5%.

Przykład II. Odkuwka zamka przenośnika zgrzebłowego o masie ok. 1,2 kg i minimalnym przekroju 30 x 15 mm.

Materiał wsadowy: pręty walcowane na gorąco o średnicy 40 mm ie stal i konstrukcnjjej średniowęglowej z mikrudodatrama V i N. Odcinki pręta o długości 120 mm po nagrzaniu w nagrzewnicy indukcyjnej do temperatury 1000°C zostały podane na prasę o nacisku 30 MN i poddane kuciu w dwóch operacjach, tj. w wykroju przewężającym i wykańczającym, a następnie okrawaniu na prasie orrujnauzjj. Temperatura początku kucia wynosiła ok. 950°f, a końca ok. 920°f. Odkuwki po okrawaniu były chłodzone nia transporterze natryskiem wodnym do temperatury ok. 500°C a następnie indywidualnie w powietrzu. Własności mechaniczne odkuwek wyniooły : R_m = 964 MPa, Rg r = 754 MPa, A5 = 14,5%, KCV150 = 30 Jcm-? i twardość 290 HB.

169 719

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób regulowanego kucia i chłodzenia odkuwek o wysokiej wytrzymałośći i odpornośći π a pękanie ze stali konstrukcyjnej średniowęglowej z mikrododatkami V i N metodą obróbki cieplnomechanicznej, znamienny tym, że wsad nagrzany do temperatury 1000°C poddaje się kuciu matrycowemu lub swobodnemu w temperaturze 900°C do 950°C, po którym następuje indywidualne chłodzenie odkuwek w powietrzu do ok. 500°C a następnie w koszu, lub w wodzie do ok. 450°C - 500°C a następnie indywidualnie w powietrzu do temperatury ppokjowej.

   * * *