RU2135605C1

RU2135605C1 - Method of thermocyclic treatment of low-alloyed and carbon steels

Info

Publication number: RU2135605C1
Application number: RU96120519A
Authority: RU
Inventors: В.В. Лебедев; С.И. Ривкин; Т.В. Животовская; Н.Е. Щагина; А.А. Сафронова; В.И. Ефимова
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Ижорские заводы"
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 1999-08-27

Abstract

FIELD: heat treatment of steel; applicable in heat treatment of perlitic steels used in mechanical engineering. SUBSTANCE: method includes heating to temperature of homogenization of austenite at rate of 3-5 C/min and cooling at rate ensuring sorbit, or martensite, or bainite conversion to temperature below Ar₁, or M_k, or B_k by 50-100 C. EFFECT: higher impact strength of carbon and low-alloyed steels of perlite class with simultaneous increase of strength properties. 1 tbl

Description

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при термообработке сталей перлитного класса, применяемых в машиностроении. The invention relates to heat treatment and can be used in the heat treatment of pearlite class steels used in mechanical engineering.

Известен способ термоциклической обработки углеродистых сталей (авт.св. N 440424), заключающийся в многократном нагреве выше Ac₁ и охлаждении ниже Ac₁, а для обработки конструкционных сталей нагрев производят до 750 - 780^oC со скоростью 70 - 150^oC/мин, при этом охлаждение ведут до 670 - 690^oC со скоростью 150 - 200^oC/мин, а затем в воде.A known method of thermocyclic treatment of carbon steels (ed. St. N 440424), which consists in multiple heating above Ac ₁ and cooling below Ac ₁ , and for the treatment of structural steels, heating is carried out to 750 - 780 ^o C at a speed of 70 - 150 ^o C / min while cooling is carried out to 670 - 690 ^o C at a speed of 150 - 200 ^o C / min, and then in water.

Задачей изобретения является повышение ударной вязкости углеродистых и низколегированных сталей перлитного класса при одновременном повышении прочностных свойств. The objective of the invention is to increase the toughness of carbon and low alloy steels of pearlite class while increasing strength properties.

Поставленная задача достигается тем, что при термоциклической обработки деталей нагрев производят до температуры гомогенизации аустенита со скоростью 3 - 5^oС/мин, а охлаждение - со скоростью, обеспечивающей сорбитное или мартенситное или бейнитное превращение до температуры на 50 - 100^oC ниже.The task is achieved by the fact that during thermocyclic processing of parts, heating is performed to austenite homogenization temperature at a speed of 3 - 5 ^o C / min, and cooling - at a speed that provides sorbitol or martensitic or bainitic transformation to a temperature of 50 - 100 ^o C lower.

Необходимость нагрева до температуры образования гомогенного аустенита связана с тем, что при температуре нагрева ниже ее, вследствии различия в химическом составе тела аустенитных зерен образуется несколько структур, что снижает уровень вязкости. The necessity of heating to the temperature of formation of homogeneous austenite is due to the fact that at a heating temperature below it, several structures are formed due to differences in the chemical composition of the body of austenitic grains, which reduces the level of viscosity.

Скорость нагрева 3 - 5^oС/мин выбрана исходя из того, что при меньшей скорости нагрева непосредственно за гомогенизацией аустенита наблюдается рост аустенитного зерна, что приводит к снижению вязкости, а увеличение скорости приводит к необходимости еще большего повышения температуры нагрева, что является экономически невыгодным.The heating rate of 3 - 5 ^o C / min is selected based on the fact that at a lower heating rate immediately after the homogenization of austenite, an increase in austenitic grain is observed, which leads to a decrease in viscosity, and an increase in speed leads to the need for an even higher increase in the heating temperature, which is economically disadvantageous .

Пример. Для опробования режима термоциклической обработки использовались заготовки размерами 20x20x140 (мм) из стали марок 20, 40, 23, 10ГН2МФА. Для получения сравнительных данных на термическом участке ЦЛО было проведено опробование термоциклической обработки отожженных заготовок по известному и предлагаемому режимам. Далее из заготовок были изготовлены образцы для механических испытаний: два разрывных образца типа III N 6 ГОСТ 1497-8 и три ударных образца типа 11 ГОСТ 9454-78. Результаты механических испытаний (средние значения) приведены в таблице. Example. To test the thermal cycling mode, we used billets of dimensions 20x20x140 (mm) made of steel grades 20, 40, 23, 10GN2MFA. To obtain comparative data, the thermal cyclic treatment of annealed billets was tested at the known and proposed modes at the thermal section of the CLO. Further, samples for mechanical testing were made from blanks: two explosive samples of type III N 6 GOST 1497-8 and three impact samples of type 11 GOST 9454-78. The results of mechanical tests (average values) are given in the table.

Известный способ ТЦО для стали 20:
I цикл:
1. Посадка при t_пеш=100^oC.The known method of TC for steel 20:
I cycle:
1. Landing at t _foot = 100 ^o C.

2. Нагрев за 6'50'' до 750^oC.2. Heating for 6'50 '' to 750 ^o C.

3. Охлаждение - спрейерное с U_охл=160^oС/мин до 680±10^oC, затем в воде.3. Cooling - spray with U _cool = 160 ^o C / min to 680 ± 10 ^o C, then in water.

II цикл: аналогичен I. II cycle: similar to I.

III цикл: аналогичен I. III cycle: similar to I.

Предлагаемый способ ТЦО для стали 20:
I цикл:
1. Посадка при t печи≤600^oC.The proposed method TCO for steel 20:
I cycle:
1. Landing at t furnace ≤600 ^o C.

2. Нагрев за 3' до 900^oC.2. Heating for 3 'to 900 ^o C.

3. Охлаждение на воздухе до 600^oC.3. Cooling in air up to 600 ^o C.

II цикл: аналогичен I. II cycle: similar to I.

III цикл:
1. Посадка при t печи≤600^oC.III cycle:
1. Landing at t furnace ≤600 ^o C.

2. Нагрев за 3' до 900±10^oC.2. Heating for 3 'to 900 ± 10 ^o C.

3. Охлаждение в воде до ≤680^oC и далее на воздухе.3. Cooling in water to ≤680 ^o C and further in air.

Claims

The method of thermocyclic treatment of low alloy and carbon steels, including multiple heating and cooling, characterized in that the heating is carried out to a temperature of homogenization of austenite at a speed of 3-5 ^o C / min, and cooling at a speed that provides sorbitol or martenoitic, or bainitic transformation to temperature 50-100 ^o With below Ar ₁ , or M _to or B _to .