RU2351476C2 - Method of production multilayer steel articles (versions) - Google Patents

Method of production multilayer steel articles (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2351476C2
RU2351476C2 RU2007118526/02A RU2007118526A RU2351476C2 RU 2351476 C2 RU2351476 C2 RU 2351476C2 RU 2007118526/02 A RU2007118526/02 A RU 2007118526/02A RU 2007118526 A RU2007118526 A RU 2007118526A RU 2351476 C2 RU2351476 C2 RU 2351476C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
plates
damask
deformation
multilayer
Prior art date
Application number
RU2007118526/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007118526A (en
Inventor
Михаил Петрович Галкин (RU)
Михаил Петрович Галкин
Екатерина Андреевна Никандрова (RU)
Екатерина Андреевна Никандрова
Вячеслав Евгеньевич Тихомиров (RU)
Вячеслав Евгеньевич Тихомиров
Евгений Константинович Захаров (RU)
Евгений Константинович Захаров
Александр Андреевич Чеканов (RU)
Александр Андреевич Чеканов
Владимир Николаевич Никандров (RU)
Владимир Николаевич Никандров
Игорь Михайлович Галкин (RU)
Игорь Михайлович Галкин
Андрей Михайлович Галкин (RU)
Андрей Михайлович Галкин
Виктор Владимирович Логинов (RU)
Виктор Владимирович Логинов
Светлана Васильевна Федорова (RU)
Светлана Васильевна Федорова
Елена Евгеньевна Захарова (RU)
Елена Евгеньевна Захарова
Ольга Евгеньевна Захарова (RU)
Ольга Евгеньевна Захарова
Original Assignee
Михаил Петрович Галкин
Екатерина Андреевна Никандрова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Петрович Галкин, Екатерина Андреевна Никандрова filed Critical Михаил Петрович Галкин
Priority to RU2007118526/02A priority Critical patent/RU2351476C2/en
Publication of RU2007118526A publication Critical patent/RU2007118526A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2351476C2 publication Critical patent/RU2351476C2/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention can be used for manufacturing of sandwich steel articles with pattern on its surface, representative for damask steel, for example, while manufacturing blanks for knives, blades and other cutting and piercing instruments, knives itselves and blades, and also personal protective gears-shields, bullet-proof vests and others. It is received sandwich, including, at least, two plates made of steels with different etching. At least, one of plates is implemented of damask type steel, and other - from usual steel. After plates boxing it is implemented annealing for removal of strains and hot deformation of plates pack by forging and/or rolling in two stages with following annealing. It is created deformation of all or some layers of blank and it is treated with pattern identification on grinding finish, representative for damask steel. According to the second option of invention it is received plates packet from damask steel. Following fabrication method is equal to the first option.
EFFECT: receiving of strongly marked patterns with saving of high mechanical properties of metal work all volume, and also superhardness and resistance against product cutting edge dulling, in aggregate with high flexibility of particular product's piece.
15 cl, 6 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам изготовления слоистых стальных изделий с узором на их поверхности, характерным для дамасской и булатной стали, и может быть использовано в металлургическом производстве при изготовлении заготовок для ножей, клинков и других режущих и колющих инструментов, самих ножей и клинков, а также средств индивидуальной защиты человека - щитов, бронежилетов и др.The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to methods of manufacturing layered steel products with a pattern on their surface characteristic of Damask and Damascus steel, and can be used in metallurgical production in the manufacture of blanks for knives, blades and other cutting and stabbing tools, knives themselves and blades, as well as personal protective equipment - shields, body armor, etc.

Как известно, булат (булатная сталь) - литая углеродистая сталь со своеобразной структурой и узорчатой поверхностью, обладающая высокой твердостью и упругостью. Из булата изготовляли холодное оружие.As you know, damask steel (damask steel) is cast carbon steel with a unique structure and patterned surface, which has high hardness and elasticity. Cold steel was made from bulat.

Дамасская сталь - первоначально то же, что булат. Позднее - сталь со слоистой структурой, полученная кузнечной сваркой сплетенных в жгут проволоки или полос, изготовленных из стали с различным содержанием углерода («Энциклопедический словарь» - М.: «Советская энциклопедия», 1984 г., с.176, 357).Damascus steel is originally the same as damask steel. Later - steel with a layered structure obtained by forge welding of braided wires or strips made of steel with different carbon contents (Encyclopedic Dictionary - M.: Soviet Encyclopedia, 1984, p.176, 357).

Булатная сталь относится к категории естественных композитов, а дамасская сталь, полученная из заготовок, составленных из набора стальных фрагментов, - к категории искусственных композитов. Характерные узоры, выявляемые на полированной поверхности (иногда с дополнительным травлением) изделий из булатной и дамасской стали, отличаются друг от друга - узоры на булатной стали более вариативны, разнообразны, практически неповторимы.Damask steel belongs to the category of natural composites, and Damascus steel obtained from billets made up of a set of steel fragments belongs to the category of artificial composites. The characteristic patterns revealed on the polished surface (sometimes with additional etching) of damask and damask steel products differ from each other - the patterns on damask steel are more varied, diverse, almost unique.

Известен способ изготовления композиционного металлического изделия, состоящего по крайней мере из двух материалов из нержавеющей стали различного состава, один из которых находится в виде порошка, соединенных между собой уплотнением методом изостатического прессования при давлении выше 60 МПа и температуре выше 1000°С. Перед этим по меньшей мере два материала из нержавеющей стали укладывают отдельными слоями в капсулу, из которой откачивают воздух, затем капсулу закрывают и подвергают обработке уплотнением для получения сплошного тела. Способ направлен на получение упрочненной режущей кромки при изготовлении режущих инструментов в сочетании с высокой коррозионной стойкостью и возможностью получения декоративного эффекта на изделиях в виде узора, сходного с узором дамасской стали (Патент РФ №2127195, МПК В32В 15/18, опубл. 10.03.1999 г.).A known method of manufacturing a composite metal product consisting of at least two stainless steel materials of various compositions, one of which is in the form of a powder, interconnected by sealing by isostatic pressing at a pressure above 60 MPa and a temperature above 1000 ° C. Before this, at least two stainless steel materials are placed in separate layers in a capsule, from which air is pumped out, then the capsule is closed and subjected to sealing treatment to obtain a solid body. The method is aimed at obtaining a hardened cutting edge in the manufacture of cutting tools in combination with high corrosion resistance and the ability to obtain a decorative effect on products in the form of a pattern similar to the pattern of Damascus steel (RF Patent No. 2127195, IPC V32V 15/18, publ. 10.03.1999 g.).

Недостаток способа, приведенного в описании этого патента, состоит, во-первых, в необходимости использования вакуумирования капсулы с помещенными в нее по крайней мере двумя нержавеющими сталями, по крайней мере одна из которых находится в форме порошка, а во-вторых, в том, что режущая кромка изделия в виде лезвия, сформированная из стального порошка посредством уплотнения прессованием с последующей пластической деформацией, по стойкости при эксплуатации неизбежно уступает режущей кромке лезвия, сформированного из стальной заготовки, полученной посредством традиционных методов выплавки с последующими операциями ковки и/или прокатки.The disadvantage of the method described in the description of this patent is, firstly, the need to use a vacuum capsule with at least two stainless steels placed in it, at least one of which is in powder form, and secondly, that the cutting edge of the product in the form of a blade, formed from steel powder by compaction by compression followed by plastic deformation, in terms of resistance during operation is inevitably inferior to the cutting edge of the blade formed from a steel billet, radiation by means of conventional methods of smelting and subsequent forging operations and / or rolling.

Известен способ изготовления неоднородного металлического изделия типа дамасского клинка, в соответствии с которым тонкие листы из различных металлических материалов собирают в стопу, которую помещают в открытый контейнер. Затем борта контейнера подгибают таким образом, что стопа листов вместе с контейнером образует плотный пакет, который нагревают и обжимают посредством ковки с целью сварки стопы листов между собой в многослойную пластину, после чего контейнер удаляют. Удлиненную сторону полученной многослойной пластины затачивают для получения режущего лезвия (Патент США №4881430, НКИ 76/104R, опубл. 21.11.1989 г.).A known method of manufacturing a heterogeneous metal product such as a damask blade, according to which thin sheets of various metal materials are collected in a stack, which is placed in an open container. Then the sides of the container are folded so that the stack of sheets together with the container forms a dense package, which is heated and crimped by forging in order to weld the stack of sheets together into a multilayer plate, after which the container is removed. The elongated side of the obtained multilayer plate is sharpened to obtain a cutting blade (US Patent No. 4881430, NKI 76 / 104R, publ. 11.21.1989).

Недостаток приведенного способа состоит в укладке набора пластин в открытый стальной контейнер без герметизации последнего, вследствие чего поверхности стальных листов не предохраняются от образования на них при нагреве перед ковкой или прокаткой слоя окислов, затрудняющих сварку способом ковки.The disadvantage of this method consists in laying a set of plates in an open steel container without sealing the latter, as a result of which the surfaces of the steel sheets are not protected from the formation of oxides on them before heating or rolling, which make welding difficult forging.

Наиболее близким аналогом является способ изготовления многослойных нержавеющих металлических изделий, заключающийся в том, что пакет из пластин нержавеющих сталей размещают в стальном контейнере, герметизируют его и проводят ковку и/или прокатку пластин вместе с контейнером в две стадии при заданной температуре и степени деформации. После удаления контейнера проводят смягчающую термическую обработку и резку многослойных листов на многослойные заготовки. Создают искаженную форму всех или некоторых слоев заготовки. Выполняют выглаживающую ковку или прокатку заготовок с определенной степенью деформации до получения многослойных изделий толщиной 1,5-15 мм. Суммарная степень деформации находится в пределах 70-99% и определяется по математической зависимости. Для получения необходимой твердости и прочности проводят закалку и отпуск изделий с последующей шлифовкой и выявлением на шлифованной поверхности изделия узора, характерного для дамасской стали. При этом обеспечивают высокие механические свойства всего объема металлического изделия и особо высокую твердость и стойкость острой режущей кромки лезвия против затупления (Патент РФ №2288101, МПК В32В 15/18, опубл. 27.11.2006 - прототип).The closest analogue is a method of manufacturing multilayer stainless metal products, which consists in placing a package of stainless steel plates in a steel container, sealing it and forging and / or rolling the plates together with the container in two stages at a given temperature and degree of deformation. After the container is removed, softening heat treatment and cutting of the multilayer sheets into multilayer blanks is carried out. Create a distorted shape of all or some layers of the workpiece. Perform smoothing forging or rolling of workpieces with a certain degree of deformation to obtain multilayer products with a thickness of 1.5-15 mm. The total degree of deformation is in the range of 70-99% and is determined by mathematical dependence. To obtain the necessary hardness and strength, hardening and tempering of products is carried out, followed by grinding and revealing a pattern characteristic of Damascus steel on the polished surface of the product. At the same time, they provide high mechanical properties of the entire volume of the metal product and a particularly high hardness and resistance of the sharp cutting edge of the blade against blunting (RF Patent No. 2288101, IPC V32V 15/18, published on November 27, 2006 - prototype).

Один из существенных недостатков известного способа состоит в искусственном создании всех деталей художественного узора на поверхности многослойного металлического изделия посредством различного рода механических и других искажающих (деформирующих) воздействий на многослойную заготовку с целью устранения монотонного плоскопараллельного чередования слоев из различных сталей, составляющих получаемое многослойное металлическое изделие.One of the significant drawbacks of the known method is the artificial creation of all the details of the artistic pattern on the surface of a multilayer metal product by means of various kinds of mechanical and other distorting (deforming) effects on the multilayer workpiece in order to eliminate the monotonous plane-parallel alternation of layers of various steels that make up the multilayer metal product.

Второй недостаток указанного способа, вытекающий из первого, заключается в значительном отсеве (отбраковке) либо в понижении балла (класса) сортности полученных многослойных металлических изделий по художественной ценности, достигающем 1/3 общего числа готовых изделий, произведенных из сборного пакета.The second disadvantage of this method, arising from the first, is a significant dropout (rejection) or a decrease in the grade point (grade) of the obtained multilayer metal products by artistic value, reaching 1/3 of the total number of finished products made from a precast package.

Третий недостаток связан с тем, что при наличии достаточно большого свободного объема воздуха в контейнере в процессе нагрева происходит окисление поверхностей пластин, подлежащих «кузнечной сварке», ухудшающее либо вовсе исключающее образование при горячей деформации сборного пакета сплошной монолитной многослойной заготовки вследствие возникновения расслоений.The third drawback is that if there is a sufficiently large free volume of air in the container during heating, the surfaces of the plates to be “forged” are oxidized, which worsens or completely eliminates the formation of a continuous monolithic multilayer blank during hot deformation of the assembly package due to delamination.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании способа получения высококачественной металлопродукции инструментального и конструкционного назначения, сочетающей в себе высокую прочность и пластичность в статических и динамических условиях нагружения, а также высокую твердость, с наличием декоративного узора, характерного для булатной и дамасской стали.The problem to which the invention is directed is to create a method for producing high-quality metal products for instrumental and structural purposes, combining high strength and ductility under static and dynamic loading conditions, as well as high hardness, with the presence of a decorative pattern characteristic of damask and damask steel .

Технический результат изобретения состоит в получении ярко выраженных узоров, характерных не только для дамасской стали, но и для булатной стали на поверхности металлических заготовок в виде листов, пластин или ленты для изготовления из них изделий типа клинков, ножей, средств индивидуальной защиты человека, например бронежилетов, при сохранении высоких механических свойств всего объема металлического изделия и особо высокой твердости и стойкости против затупления острой режущей кромки изделия, в сочетании с высокой пластичностью отдельных фрагментов изделия, а также в увеличении «выхода годного» при массовом производстве многослойных металлических изделий.The technical result of the invention is to obtain pronounced patterns characteristic not only of Damascus steel, but also of damask steel on the surface of metal blanks in the form of sheets, plates or ribbons for the manufacture of products such as blades, knives, personal protective equipment, such as body armor while maintaining high mechanical properties of the entire volume of the metal product and particularly high hardness and resistance to blunting the sharp cutting edge of the product, combined with high ductility solid fragments of the product, as well as in increasing the “yield” during the mass production of multilayer metal products.

Технический результат достигается тем, что по первому варианту изобретения способ изготовления двухслойного или многослойного стального изделия включает укладку по меньшей мере двух пластин из сталей с различной травимостью с получением пакета, при этом по крайней мере одна из пластин выполнена из стали типа булата и имеет толщину 10-25 мм, а другая пластина либо другие пластины выполнены из обычной стали и имеют толщину 5-25 мм, сварку пластин по периметру с герметизацией пространства между ними, отжиг для снятия напряжений, горячую деформацию пакета пластин ковкой и/или прокаткой в две стадии, из них на первой стадии - после нагрева до 1150-1250°С с общей степенью деформации 45-75%, на второй стадии - после нагрева до 1050-1180°С с общей степенью деформации 35-65% с получением двухслойных или многослойных листов толщиной 2-12 мм, отжиг, резку двухслойных или многослойных листов на двухслойные или многослойные заготовки, создание искаженной формы всех или некоторых слоев заготовки, выглаживающую ковку и/или прокатку со степенью деформации 15-75% до получения двухслойного или многослойного изделия толщиной 1,5-6,0 мм, закалку, отпуск, шлифование по плоскости либо под углом 10-30° и выявление на шлифованной поверхности узоров, характерных для дамасской и булатной стали.The technical result is achieved by the fact that according to the first embodiment of the invention, the method of manufacturing a two-layer or multilayer steel product involves laying at least two plates of steel with different etchability to obtain a package, while at least one of the plates is made of steel type damask steel and has a thickness of 10 -25 mm, and the other plate or other plates are made of ordinary steel and have a thickness of 5-25 mm, welding the plates around the perimeter with sealing the space between them, annealing to relieve stresses, hot deformation the package of plates forging and / or rolling in two stages, of which in the first stage - after heating to 1150-1250 ° C with a total degree of deformation of 45-75%, in the second stage - after heating to 1050-1180 ° C deformations of 35-65% to obtain bilayer or multilayer sheets with a thickness of 2-12 mm, annealing, cutting of bilayer or multilayer sheets into bilayer or multilayer workpieces, creating a distorted shape of all or some layers of the workpiece, smoothing forging and / or rolling with a degree of deformation of 15- 75% before receiving a two-layer or multilayer ed Leah 1.5-6.0 mm thick, quenching, tempering, grinding on a plane or at an angle of 10-30 ° and identification on the ground surface patterns characteristic damask and damask steel.

В частном случае получают пакет из нечетного числа пластин, при этом между пластинами из обычной стали в середину пакета укладывают пластину из стали булатного типа, или между пластинами из стали булатного типа укладывают пластину из обычной стали.In a particular case, a packet is made of an odd number of plates, while a damask steel plate is placed between the plates of ordinary steel in the middle of the packet, or a plate of ordinary steel is placed between the plates of damask steel.

Технический результат достигается также тем, что по второму варианту изобретения способ изготовления двухслойного или многослойного стального изделия включает укладку по меньшей мере двух пластин толщиной 10-25 мм из стали типа булата с получением пакета, сварку пластин по периметру с герметизацией пространства между ними, отжиг для снятия напряжений, горячую деформацию пакета пластин ковкой и/или прокаткой в две стадии, из них на первой стадии - после нагрева до 1150-1250°С с общей степенью деформации 45-75%, на второй стадии - после нагрева до 1050-1180°С с общей степенью деформации 35-65% с получением двухслойных или многослойных листов толщиной 2-12 мм, отжиг, резку двухслойных или многослойных листов на двухслойные или многослойные заготовки, создание искаженной формы всех или некоторых слоев заготовки, выглаживающую ковку и/или прокатку со степенью деформации 15-75% до получения двухслойного или многослойного изделия толщиной 1,5-6,0 мм, закалку, отпуск, шлифование по плоскости либо под углом 10-30° и выявление на шлифованной поверхности узоров, характерных для дамасской и булатной стали.The technical result is also achieved by the fact that, according to the second embodiment of the invention, the method of manufacturing a two-layer or multilayer steel product includes laying at least two plates 10–25 mm thick from steel of type damask steel to produce a packet, welding the plates around the perimeter with sealing the space between them, annealing for stress relieving, hot deformation of the plate package by forging and / or rolling in two stages, of which in the first stage after heating to 1150-1250 ° C with a total degree of deformation of 45-75%, in the second stage after heating to 1050 -1180 ° С with a total degree of deformation of 35-65% to produce bilayer or multilayer sheets with a thickness of 2-12 mm, annealing, cutting of bilayer or multilayer sheets into bilayer or multilayer workpieces, creating a distorted shape of all or some layers of the workpiece, smoothing forging and / or rolling with a degree of deformation of 15-75% to obtain a two-layer or multi-layer product with a thickness of 1.5-6.0 mm, hardening, tempering, grinding on a plane or at an angle of 10-30 ° and revealing patterns on the polished surface that are characteristic of damask and damask steel.

Как в первом, так и во втором вариантах способа двухслойное или многослойное стальное изделие изготавливают в виде листов или пластин или ленты; пластины из стали типа булата получают электрошлаковым переплавом заготовки из высокоуглеродистой или высокоуглеродистой легированной стали при скорости наплавления слитка 0,5-1,5 см/мин, при необходимости с последующей горячей деформацией, отжигом, резкой на требуемый размер и шлифовкой, а в качестве обычной стали используют углеродистую и/или низколегированную, и/или легированную конструкционную, и/или нержавеющую конструкционную, и/или инструментальную сталь различной степени легирования. Кроме того, между пластинами дополнительно укладывают от 1 до 5 листов толщиной 0,5-2,0 мм из обычной стали. В случае необходимости между закалкой и отпуском проводят обработку холодом.In both the first and second variants of the method, a two-layer or multilayer steel product is made in the form of sheets or plates or strips; steel-type steel plates are obtained by electroslag remelting of a billet from high-carbon or high-carbon alloy steel at an ingot deposition rate of 0.5-1.5 cm / min, if necessary followed by hot deformation, annealing, cutting to the required size and grinding, and as usual steels use carbon and / or low alloy, and / or alloyed structural, and / or stainless structural, and / or tool steel of varying degrees of alloying. In addition, between the plates additionally stacked from 1 to 5 sheets with a thickness of 0.5-2.0 mm from ordinary steel. If necessary, cold treatment is carried out between quenching and tempering.

При необходимости между операциями создания искаженной формы всех или некоторых слоев заготовки и выглаживающей ковки и/или прокатки проводят частичное или полное устранение неровностей в виде выступов и впадин путем строгания и/или шлифовки, что способствует сохранению на стадии выглаживающей прокатки и/или ковки созданных искажений формы.If necessary, between the operations of creating a distorted shape of all or some layers of the workpiece and smoothing forging and / or rolling, partial or complete elimination of irregularities in the form of protrusions and depressions by planing and / or grinding is performed, which helps to preserve the created distortions at the stage of smoothing rolling and / or forging forms.

Отличия предлагаемого способа от известного (прототипа) заключаются в следующем.The differences of the proposed method from the known (prototype) are as follows.

В качестве материала пластин в обоих вариантах изобретения используют сталь типа булата, причем во втором варианте - только сталь типа булата.The material of the plates in both embodiments of the invention use steel type damask steel, and in the second embodiment, only steel type damask steel.

В первом варианте изобретения в качестве материала пластин используют, кроме стали булатного типа, стали разных составов и назначений, обобщенно названные, в отличие от сталей булатного типа, обычными.In the first embodiment of the invention, in addition to damask steel, steel of various compositions and purposes, generically named, in contrast to damask steel, ordinary, is used as the plate material.

При этом толщина пластин конкретизирована и составляет 5-25 мм для сталей обычного типа и 10-25 мм для сталей булатного типа.The thickness of the plates is concretized and amounts to 5-25 mm for steels of the usual type and 10-25 mm for steels of damask type.

В обоих вариантах изобретения после укладки пластин в пакет осуществляют герметизацию пространства между ними сваркой. После сварки проводят отжиг для снятия остаточных напряжений в сварном шве и в зоне термического влияния.In both variants of the invention, after laying the plates in the bag, the space between them is welded. After welding, annealing is performed to relieve residual stresses in the weld and in the heat affected zone.

В обоих вариантах изобретения в частном случае его выполнения предусмотрена укладка между основными пластинами дополнительных листов толщиной 0,5-2,0 мм, усиливающих декоративный эффект узора в готовом изделии и улучшающих условия кузнечной сварки основных пластин.In both variants of the invention, in the particular case of its implementation, laying is provided between the main plates of additional sheets with a thickness of 0.5-2.0 mm, reinforcing the decorative effect of the pattern in the finished product and improving the forging conditions of the main plates.

В обоих вариантах изобретения раскрыт способ получения стали булатного типа, состоящий в электрошлаковом переплаве стальной заготовки со скоростью наплавления 0,5-1,5 см/мин с последующей вырезкой из полученного слитка пластин, подлежащих укладке в пакет, либо в электрошлаковом переплаве стальной заготовки с указанной скоростью наплавления с последующей горячей пластической деформацией на пластины требуемой толщины для укладки в сборный пакет. Наплавление слитка при электрошлаковом переплаве со скоростью менее 0,5 см/мин приводит к нежелательному образованию за фронтом кристаллизации крупных вторичных карбидов в литой структуре высокоуглеродистых и высокоуглеродистых легированных сталей, ухудшающих технологичность на первой стадии горячей деформации сборного пакета. При скорости наплавления более 1,5 см/мин в литом слитке формируется структура, состоящая из дендритов с поперечным сечением менее 3 мм, недостаточным для формирования булатной структуры.In both variants of the invention, a method for producing damask steel is disclosed, which consists in electroslag remelting of a steel billet with a deposition rate of 0.5-1.5 cm / min, followed by cutting out of the obtained ingot the plates to be stacked, or in electroslag remelting of a steel billet with the specified deposition rate, followed by hot plastic deformation on the plates of the required thickness for laying in the assembly package. The deposition of an ingot during electroslag remelting at a rate of less than 0.5 cm / min leads to the undesirable formation of large secondary carbides in the cast structure of high-carbon and high-carbon alloy steels behind the crystallization front, which degrade processability in the first stage of hot deformation of the assembly package. At a deposition rate of more than 1.5 cm / min, a structure is formed in the cast ingot, consisting of dendrites with a cross section of less than 3 mm, insufficient to form a damask structure.

Готовое многослойное стальное изделие перед выявлением узора подвергается окончательному шлифованию по плоскости или под углом к плоской поверхности 10-30°. Шлифование под углом имитирует при этом заточку многослойного стального изделия при изготовлении из него ножевой продукции либо клинков и позволяет выявить ожидаемый узор от травления в готовой продукции. Величина угла 10-30° выбрана экспериментально.The finished multilayer steel product is subjected to final grinding on the plane or at an angle to a flat surface of 10-30 ° before identifying the pattern. Angle grinding simulates the sharpening of a multilayer steel product in the manufacture of knife products or blades from it and allows you to identify the expected pattern from etching in the finished product. The angle of 10-30 ° is selected experimentally.

Одним из отличительных признаков обоих вариантов изобретения является сварка пластин в пакет с герметизацией пространства между ними. При шовной сварке по периметру между собой ребер смежных пластин в составном пакете достигается высокая герметичность при практически отсутствующем свободном пространстве между пластинами, что исключает окисление соприкасающихся поверхностей пластин в пакете и, как следствие, хорошую адгезию, надежную «кузнечную сварку» пластин при горячей деформации, результатом чего является увеличение выхода годного.One of the distinguishing features of both variants of the invention is the welding of plates in a bag with sealing the space between them. When seam welding along the perimeter of the edges of adjacent plates in a composite package, high tightness is achieved with virtually no free space between the plates, which eliminates the oxidation of the contacting surfaces of the plates in the package and, as a result, good adhesion, reliable forging of the plates during hot deformation, the result is an increase in yield.

В отличие от известного способа в предлагаемом способе толщина укладываемых в пакет пластин из обычных сталей регламентирована и составляет 5-25 мм. Это связано с тем, что при электродуговой или аргонодуговой сварке в пакет пластин меньшей толщины ухудшается герметичность сварного шва вследствие локального прогара кромочной части листа; при больших толщинах изменчивость слоистого узора, характерного для дамасской стали, уменьшается, тем самым обедняя художественную ценность выявляемого в узоре рисунка. Нижний предел толщины пластин булатной стали (10 мм) регламентирован тем, что при меньших толщинах булатный узор деградирует.In contrast to the known method in the proposed method, the thickness of the plates stacked in a package of ordinary steels is regulated and is 5-25 mm. This is due to the fact that during electric arc or argon arc welding into a package of plates of smaller thickness, the tightness of the weld is deteriorated due to local burnout of the edge of the sheet; at large thicknesses, the variability of the layered pattern characteristic of Damascus steel decreases, thereby impoverishing the artistic value of the pattern revealed in the pattern. The lower limit of the damask steel plate thickness (10 mm) is regulated by the fact that, at smaller thicknesses, the damask steel pattern degrades.

Укладка в пакет пластин - обычной и стали типа булатной обеспечивает большее разнообразие создаваемого узора на поверхности многослойных изделий и более четкое его выявление при травлении; кроме этого, достигается, при необходимости, требуемое сочетание механических свойств - твердости и пластичности.Laying in a package of plates - ordinary and steel of damask type provides a greater variety of the created pattern on the surface of multilayer products and its more clear identification during etching; in addition, if necessary, the required combination of mechanical properties is achieved - hardness and ductility.

Пример 1. Кованую пластину толщиной 25 мм из стали типа булата, изготовленной посредством электрошлакового переплава заготовки из хромистой нержавеющей инструментальной стали 65Х13 (0,72% С, 0,6% Mn, 0,35% Si, 13,2% Cr) со скоростью наплавления слитка 0,8 см/мин, после отжига при 860°С и шлифовки плоскостей и ребер для удаления ковочных неровностей и горячекатаную прошлифованную пластину толщиной 20 мм из обычной стали - конструкционной нержавеющей хромистой марки 20Х13 уложили друг на друга, образовав при этом двухслойный пакет и соединили между собой по периметру электродуговой сваркой, создав при этом сплошной герметичный шов. Полученный пакет после сварки отожгли для снятия напряжений при 700°С, после чего нагрели до 1180°С и проковали с одного выноса до толщины 12 мм со степенью деформации 65%, а затем нагрели до 1080°С и прокатали за 2 прохода на двухслойный лист толщиной 6,5 мм со степенью деформации 46%. После этого провели отжиг при 780°С.Example 1. Forged plate with a thickness of 25 mm from steel of damask type, made by electroslag remelting of a billet from chrome stainless tool steel 65X13 (0.72% C, 0.6% Mn, 0.35% Si, 13.2% Cr) with the ingot deposition rate of 0.8 cm / min, after annealing at 860 ° С and grinding of planes and ribs to remove forging irregularities, and a hot-rolled polished plate 20 mm thick of ordinary steel - structural grade 20X13 chrome stainless steel were laid on top of each other, thus forming a two-layer package and connected among themselves perime Electric arc welding, while creating a continuous sealed seam. After welding, the resulting package was annealed to relieve stresses at 700 ° C, after which it was heated to 1180 ° C and forged from one extension to a thickness of 12 mm with a degree of deformation of 65%, and then heated to 1080 ° C and rolled in 2 passes on a two-layer sheet 6.5 mm thick with a degree of deformation of 46%. After this, annealing was carried out at 780 ° C.

Полученный лист разрезали на двухслойные заготовки и для создания искаженной формы всех слоев заготовки локальными ударами на бойках небольшой площади проковали после нагрева до 1060°С до толщины 5,0 мм (степень деформации 23%). После этого провели выглаживающую прокатку после нагрева до 1060°С на двухслойные изделия - двухслойный лист толщиной 4,5 мм со степенью деформации при этом 18%. Двухслойное изделие закалили после нагрева до температуры 1020°С в масле, отпустили при 250°С, прошлифовали до готового размера и травлением в смеси кислот выявили узоры дамасской и булатной стали на его поверхности. Твердость стали составила 56 HRC на слое 65Х13-Ш и 35 HRC - на слое 20Х13.The resulting sheet was cut into two-layer billets, and to create a distorted shape of all layers of the billets by local impacts on small strikers, they were forged after heating to 1060 ° C to a thickness of 5.0 mm (degree of deformation 23%). After that, smoothing rolling was carried out after heating to 1060 ° C into two-layer products — a two-layer sheet with a thickness of 4.5 mm with a degree of deformation of 18%. After heating to a temperature of 1020 ° С in oil, the two-layer product was tempered, released at 250 ° С, polished to a finished size, and etching in a mixture of acids revealed patterns of damask and damask steel on its surface. The hardness of steel was 56 HRC on the layer 65Х13-Ш and 35 HRC on the layer 20Х13.

Пример 2. Собрали пакет из трех прошлифованных пластин, из них две толщиной по 15 мм, расположенные снаружи, выполнены из обычной нержавеющей хромистой стали 20Х13. Третью стальную пластину булатного типа толщиной 20 мм изготовили ковкой слитка из стали 95Х18-Ш (0,97% С, 0,65% Mn, 0,72% Si, 18,5% Cr), полученного электрошлаковым переплавом со скоростью наплавления слитка 1,0 см/мин, прошлифовали и расположили в середине пакета.Example 2. Assembled a package of three polished plates, two of which are 15 mm thick, located on the outside, made of ordinary stainless steel 20X13. A third damask steel plate 20 mm thick was made by forging an ingot from steel 95X18-Sh (0.97% C, 0.65% Mn, 0.72% Si, 18.5% Cr), obtained by electroslag remelting with a deposition rate of ingot 1 , 0 cm / min, sanded and placed in the middle of the package.

Сложенные указанным способом пластины соединили между собой по периметру электродуговой сваркой герметичным сплошным швом. После сварки пакет отожгли при 700°С, нагрели до 1180°С и с одного выноса проковали до толщины 25 мм (степень деформации 50%). Затем прокованный пакет нагрели до 1080°С и прокатали на многослойный лист толщиной 12 мм (степень деформации 52%) и провели отжиг при 860°С. Многослойный лист разрезали на многослойные заготовки, на поверхности которых ударами молота с бойками, снабженными выступами сферической и слегка вытянутой вдоль плоскости овальной формы, создали углубления соответствующего профиля и глубиной 1,5-2,0 мм, а затем посредством плоской шлифовки на глубину 1,2 мм с каждой стороны провели частичное устранение созданных на поверхностях заготовки неровностей в виде впадин и выступов. Многослойные заготовки с выполненными в них искажениями формы поверхностей раздела продеформированных пластин указанных 2-х составов прокатали для удаления углублений и выступов на их поверхностях со степенью деформации 50% и прошлифовали по обеим поверхностям. После этого полученные многослойные изделия толщиной 5,5 мм закалили с температуры 1050°С, отпустили (после обработки холодом) при 200°С, выполнили чистовую (тонкую) шлифовку и провели вытравливание узора на их поверхностях. Полученный узор состоит из совокупности островков в форме кругов и овалов на общем фоне с более сильной травимостью. Твердость выявленных слоев стали - 62 HRC в центральном слое (95Х18-Ш) и 35 HRC в наружных слоях (20Х13).The plates folded in this way were connected together along the perimeter by electric arc welding with a hermetic continuous seam. After welding, the packet was annealed at 700 ° С, heated to 1180 ° С and forged from one extension to a thickness of 25 mm (degree of deformation 50%). Then the forged package was heated to 1080 ° C and rolled onto a multilayer sheet 12 mm thick (52% deformation degree) and annealed at 860 ° C. The multilayer sheet was cut into multilayer blanks, on the surface of which hammer blows with strikers equipped with spherical protrusions and slightly elongated along the oval-shaped plane created recesses of the corresponding profile and a depth of 1.5-2.0 mm, and then by flat grinding to a depth of 1, 2 mm on each side partially eliminated the irregularities created on the surfaces of the workpiece in the form of depressions and protrusions. Multilayer workpieces with distortions of the shape of the interface between the deformed plates of the indicated 2 compositions were laminated to remove depressions and protrusions on their surfaces with a degree of deformation of 50% and ground on both surfaces. After that, the obtained multilayer products with a thickness of 5.5 mm were quenched from a temperature of 1050 ° C, released (after treatment with cold) at 200 ° C, final (fine) grinding was performed and the pattern was etched on their surfaces. The resulting pattern consists of a set of islands in the form of circles and ovals against a general background with stronger etchability. The hardness of the revealed steel layers is 62 HRC in the central layer (95X18-III) and 35 HRC in the outer layers (20X13).

Пример 3. Собрали пакет из трех отшлифованных пластин, две из которых из обычной стали толщиной 12 мм каждая, выполненные из инструментальной вольфрамовой стали марки В1 (1,2% С, 0,25% Cr, 0,4% Mn, 1,2% W), расположили снаружи. Третью пластину булатного типа из стали 65Х13-Ш, 20 мм толщиной изготовили ковкой из слитка этой стали, полученного электрошлаковым переплавом со скоростью наплавления слитка 1,0 см/мин и поместили в середину пакета. Между пластинами из стали указанных марок поместили по 3 листа из нержавеющих сталей, при этом два из них - марки 12Х18Н10Т толщиной 0,8 мм и третий - из стали марки 20Х13 толщиной 1,5 мм; ширина и длина указанных листов совпадают с шириной и длиной пластин.Example 3. A bag of three polished plates was assembled, two of which were made of ordinary steel 12 mm thick each, made of tool tungsten steel of grade B1 (1.2% C, 0.25% Cr, 0.4% Mn, 1.2 % W), located outside. The third damask type plate was made of steel 65Kh13-Sh, 20 mm thick, forged from an ingot of this steel, obtained by electroslag remelting with an ingot deposition rate of 1.0 cm / min and placed in the middle of the package. Between the plates of steel of the indicated grades were placed 3 sheets of stainless steel, with two of them - grade 12X18H10T 0.8 mm thick and the third - from steel grade 20X13 1.5 mm thick; the width and length of these sheets coincide with the width and length of the plates.

Сложенные указанным способом пластины соединили сваркой с расходуемым электродом с частичным оплавлением при этом краевых участков листов из стали 12Х18Н10Т и стали 20Х13 и интенсивным оплавлением краев самих соединяемых пластин, образовав при этом по периметру пакета два сплошных герметичных шва.The plates folded by this method were connected by welding with a consumable electrode with partial melting of the edge sections of sheets of steel 12Kh18N10T and steel 20Kh13 and intense melting of the edges of the joined plates themselves, thus forming two continuous sealed seams along the perimeter of the packet.

После сварки пакет отожгли при 780°С, нагрели до 1200°С и с одного выноса проковали до толщины 20 мм (степень деформации 60%). Затем прокованный пакет нагрели до 1180°С и прокатали на многослойный лист толщиной 10 мм (степень деформации 50%) и отожгли при 800°С. Многослойный лист разрезали на многослойные заготовки, на поверхности которых ударами молота с профилированными бойками с рабочими поверхностями волнообразной формы с высотой волн 1,5-2,0 мм создали изгибы на обеих поверхностях. Для сохранения полученных искажений формы в объеме многослойного листа провели дополнительную выглаживающую шлифовку со съемом металла с каждой стороны по 1,5 мм. После этого полученные многослойные заготовки прокатали при температуре 1150°С со степенью деформации 43% на многослойные изделия толщиной 4 мм. Многослойные изделия закалили с температуры 900°С, отпустили при 250°С, выполнили шлифовку с одной стороны под углом 15° с образованием косого сечения и провели затем вытравливание узора на их поверхностях. Полученный узор, характерный для дамасской стали, состоит из двух участков разной травимости, разделенных тонкой трехслойной «змейкой» из чередующихся слоев сталей 12Х18Н10Т и 20Х13. Участок поверхности от «змейки» до вершины клина имеет узор, характерный для булатной стали. Твердость выявленных слоев стали - 64 HRC в наружных слоях (сталь В1) и 56 HRC в центральном слое (65Х13-Ш).After welding, the packet was annealed at 780 ° С, heated to 1200 ° С and forged from one extension to a thickness of 20 mm (degree of deformation 60%). Then the forged package was heated to 1180 ° C and rolled onto a multilayer sheet 10 mm thick (degree of deformation 50%) and annealed at 800 ° C. The multilayer sheet was cut into multilayer blanks, on the surface of which bends were created on both surfaces by hammer blows with profiled strikers with wave-shaped working surfaces with a wave height of 1.5-2.0 mm. To preserve the resulting shape distortions in the volume of the multilayer sheet, an additional smoothing grinding was performed with the removal of metal on each side of 1.5 mm. After that, the obtained multilayer billets were rolled at a temperature of 1150 ° C with a degree of deformation of 43% for multilayer products with a thickness of 4 mm. The multilayer products were hardened at a temperature of 900 ° C, released at 250 ° C, polished on one side at an angle of 15 ° with the formation of an oblique section, and then etched the pattern on their surfaces. The resulting pattern, characteristic of Damascus steel, consists of two sections of different etchability, separated by a thin three-layer “snake” from alternating layers of 12Kh18N10T and 20Kh13 steels. The surface area from the "snake" to the top of the wedge has a pattern characteristic of damask steel. The hardness of the identified layers of steel is 64 HRC in the outer layers (steel B1) and 56 HRC in the central layer (65X13-Sh).

Пример 4. Горячекатаную пластину из высокоуглеродистой легированной стали марки ХВГ-Ш (0,98% С; 0,35% Si; 0,87% Mn; 0,94% Cr, 1,3% W) типа булата, полученной электрошлаковым переплавом со скоростью наплавления слитка 1,2 см/мин, и две пластины толщиной по 15 мм каждая из пружинной обычной стали 60С2А (0,61% С; 1,85% Si; 0,75% Mn) уложили в пакет, при этом пластину из стали ХВГ-Ш разместили в середине пакета. Между пластинами из стали ХВГ-Ш и 60С2А поместили по одному листу толщиной 2,0 мм из обычной стали 20Х (0,22% С; 0,25% Si; 0,65% Mn; 0,80% Cr).Example 4. Hot-rolled plate made of high-carbon alloy steel grade HVG-Sh (0.98% C; 0.35% Si; 0.87% Mn; 0.94% Cr, 1.3% W) of the damask type obtained by electroslag remelting with an ingot deposition rate of 1.2 cm / min, and two plates with a thickness of 15 mm each of ordinary spring steel 60С2А (0.61% С; 1.85% Si; 0.75% Mn) were placed in a package, while the plate HVG-Sh steel was placed in the middle of the package. One sheet of 2.0 mm thick from ordinary steel 20X (0.22% C; 0.25% Si; 0.65% Mn; 0.80% Cr) was placed between plates of HVG-Sh and 60С2А steel.

Пластины, собранные в пакет, соединили между собой электродуговой сваркой по периметру, достигнув при этом герметизации пакета. Полученный пакет отожгли для снятия остаточных напряжений при 680°С. После этого пакет нагрели до 1150°С и прокатали до толщины 25 мм (степень деформации 54%). Прокатанную заготовку нагрели до 1180°С и прокатали на многослойный лист толщиной 10,0 мм, а затем отожгли при 780°С.The plates, assembled in a package, were interconnected by electric arc welding along the perimeter, while achieving sealing of the package. The resulting package was annealed to relieve residual stresses at 680 ° C. After that, the package was heated to 1150 ° C and rolled to a thickness of 25 mm (degree of deformation 54%). The rolled preform was heated to 1180 ° C and rolled onto a multilayer sheet with a thickness of 10.0 mm, and then annealed at 780 ° C.

Полученный многослойный лист разрезали на многослойные заготовки. Для создания искажений в поверхностных слоях многослойной заготовки на ее поверхности выполнили углубления посредством нанесения надрубов на глубину 2,0-2,5 мм в виде сетки с шагом 4-6 мм. После этого заготовки подвергли выглаживающей прокатке при 1050°С на многослойные изделия толщиной 5 мм (степень деформации 50%), отожгли при 800°С, закалили от температуры 840°С в масле и отпустили при 200°С. После этого многослойные изделия прошлифовали по плоскости до толщины 4,0 мм и кислотным травлением выявили узоры типа дамаск в пятислойном многослойном изделии и типа булата - в его среднем слое - ХВГ-Ш. Твердость среднего слоя составила 64 HRC, твердость слоев из стали 60С2А - 48HRC.The resulting multilayer sheet was cut into multilayer blanks. To create distortions in the surface layers of the multilayer workpiece, recesses were made on its surface by applying cuts to a depth of 2.0-2.5 mm in the form of a mesh with a pitch of 4-6 mm. After that, the billets were subjected to smoothing rolling at 1050 ° C for multilayer products with a thickness of 5 mm (degree of deformation 50%), annealed at 800 ° C, quenched from oil at a temperature of 840 ° C and released at 200 ° C. After this, the multilayer products were ground along the plane to a thickness of 4.0 mm and acid etching revealed patterns of the damask type in the five-layer multilayer product and the damask type - in its middle layer - HVG-Sh. The hardness of the middle layer was 64 HRC, the hardness of the layers of steel 60C2A - 48HRC.

Пример 5. Три пластины одинаковых размеров, вырезанные электроэрозионной резкой вдоль продольной оси слитка, изготовленного из стали 65Х13-Ш, полученной по технологии, указанной в примере 1, прошлифовали (каждую из них) до толщины 25 мм, уложили друг на друга с образованием трехслойного пакета таким образом, что направление «вдоль оси слитка» в пластине, уложенной в середине пакета, образовало угол 90° с направлением «вдоль оси слитка» в двух других пластинах.Example 5. Three plates of the same size, cut by EDM cutting along the longitudinal axis of an ingot made of steel 65X13-Sh, obtained by the technology specified in example 1, were ground (each of them) to a thickness of 25 mm, laid on top of each other with the formation of a three-layer package so that the direction “along the axis of the ingot” in the plate laid in the middle of the package formed an angle of 90 ° with the direction “along the axis of the ingot” in the other two plates.

Пластины полученного трехслойного пакета соединили между собой по периметру двумя непрерывными швами аргонодуговой сварки с образованием герметичного пространства между смежными пластинами. После отжига при 780°С сварной пакет нагрели до 1200°С и сначала проковали с одного выноса до толщины 30 мм с удлинением наружных пластин в направлении продольной оси исходного слитка, из которого вырезаны эти пластины (степень деформации 60%), а затем после нагрева до 1090°С прокатали за три прохода на многослойный лист толщиной 15 мм (степень деформации 50%) и отожгли при 780°С. Полученный многослойный лист разрезали на многослойные заготовки и после нагрева до 1060°С проковали локальными ударами на бойках небольшой площади до толщины 10 мм для создания искажений всех слоев заготовки в преимущественно прямолинейной форме волокон.The plates of the obtained three-layer package were joined together around the perimeter by two continuous seams of argon-arc welding with the formation of a sealed space between adjacent plates. After annealing at 780 ° C, the welded bag was heated to 1200 ° C and first forged from one extension to a thickness of 30 mm with elongation of the outer plates in the direction of the longitudinal axis of the original ingot from which these plates were cut (strain 60%), and then after heating up to 1090 ° С, they were rolled in three passes onto a multilayer sheet with a thickness of 15 mm (degree of deformation of 50%) and annealed at 780 ° С. The resulting multilayer sheet was cut into multilayer preforms and, after heating to 1060 ° C, was forged with local impacts on strikers of small area to a thickness of 10 mm to create distortions of all layers of the preform in a predominantly rectilinear form of fibers.

Выглаживающую прокатку многослойной заготовки выполнили после нагрева до 1040°С со степенью деформации 40% на многослойные изделия толщиной 6 мм. После этого его закалили с 1040°С с охлаждением в масле и произвели отпуск при 300°С. Затем выполнили шлифовку многослойного изделия с двух противоположных сторон под углом 10° (на клин, сходящийся к середине ребра центральной пластины).Smoothing rolling of a multilayer billet was performed after heating to 1040 ° C with a degree of deformation of 40% for multilayer products with a thickness of 6 mm. After that, it was quenched from 1040 ° C with cooling in oil and tempered at 300 ° C. Then, the multilayer product was polished from two opposite sides at an angle of 10 ° (on a wedge converging to the middle of the edge of the central plate).

После шлифовки двукратным травлением в смеси кислот с промежуточной зачисткой капроновыми щетками выявили узоры на шлифованных поверхностях многослойного изделия. Узор выглядит как набор слегка искривленных длинных нитей с различной отражающей способностью в центральном слое и более коротких нитей - в наружных слоях. Твердость всех слоев многослойного изделия составила 55-57 HRC.After grinding by double etching in a mixture of acids with intermediate cleaning with nylon brushes, patterns were revealed on the polished surfaces of the multilayer product. The pattern looks like a set of slightly curved long threads with different reflectivity in the central layer and shorter threads in the outer layers. The hardness of all layers of the multilayer product was 55-57 HRC.

Пример 6. Три горячекатаные пластины толщиной по 20 мм из стали типа булата, изготовленной посредством электрошлакового переплава заготовки из высокоуглеродистой легированной стали 95Х18 (0,97% С, 0,65% Mn, 0,72% Si, 18,5% Cr) со скоростью наплавления слитка 1,2 см/мин, после отжига при 880°С уложили друг на друга, образовав при этом трехслойный пакет. Между центральной и наружными пластинами поместили по три листа из нержавеющих сталей, при этом два из них - марки 12Х18Н10Т - толщиной 0,5 мм и третий - из стали марки 20Х13 - толщиной 1,0 мм; ширина и длина указанных листов совпадают с шириной и длиной пластин.Example 6. Three hot-rolled plates of 20 mm thickness each from damask steel made by electroslag remelting of a workpiece from high-carbon alloy steel 95X18 (0.97% C, 0.65% Mn, 0.72% Si, 18.5% Cr) with an ingot deposition rate of 1.2 cm / min, after annealing at 880 ° C, they were stacked on top of each other, forming a three-layer package. Three sheets of stainless steel were placed between the central and outer plates, with two of them - grade 12X18H10T - 0.5 mm thick and the third - of steel grade 20X13 - 1.0 mm thick; the width and length of these sheets coincide with the width and length of the plates.

Сложенные указанным способом пластины соединили сваркой с расходуемым электродом с частичным оплавлением при этом краевых участков листов из стали 12Х18Н10Т и стали 20Х13 и интенсивным оплавлением краев самих соединяемых пластин, образовав при этом по периметру пакета два сплошных герметичных шва.The plates folded by this method were connected by welding with a consumable electrode with partial melting of the edge sections of sheets of steel 12Kh18N10T and steel 20Kh13 and intense melting of the edges of the joined plates themselves, thus forming two continuous sealed seams along the perimeter of the packet.

После сварки пакет отожгли при 800°С, нагрели до 1200°С и с одного выноса проковали до толщины 20 мм (степень деформации 68%). Затем прокованный пакет нагрели до 1180°С и прокатали на многослойный лист толщиной 10 мм (степень деформации 50%) и отожгли при 860°С. Многослойный лист разрезали на многослойные заготовки, на поверхности которых ударами молота с профилированными бойками с рабочими поверхностями волнообразной формы с высотой волн 1,5 мм создали изгибы на обеих поверхностях. Для сохранения полученных искажений формы в объеме многослойного листа провели дополнительную выглаживающую шлифовку со съемом металла с каждой стороны по 1,0 мм. После этого полученные многослойные заготовки прокатали при температуре 1180°С со степенью деформации 37,5% на многослойные изделия толщиной 5 мм. Многослойные изделия закалили с температуры 1050°С в масле, отпустили (после обработки холодом) при 200°С, выполнили шлифовку с двух сторон под углом 12° с образованием клинообразного сечения и провели затем вытравливание узора на их поверхностях. Полученный узор на каждой из прошлифованных сторон изделия, характерный для дамасской стали, состоит из двух участков с волокнистой структурой одинаковой травимости, разделенных тонкой трехслойной «змейкой» из чередующихся слоев сталей 12Х18Н10Т и 20Х13. Участки поверхности по обеим сторонам от «змейки» имеют узор, характерный для булатной стали. Твердость выявленных слоев стали 95Х18-Ш - 62 HRC как в наружном, так и во внутреннем слое.After welding, the packet was annealed at 800 ° С, heated to 1200 ° С, and from one extension it was forged to a thickness of 20 mm (degree of deformation 68%). Then, the forged package was heated to 1180 ° C and rolled onto a multilayer sheet 10 mm thick (degree of deformation 50%) and annealed at 860 ° C. The multilayer sheet was cut into multilayer blanks, on the surface of which bends were created on both surfaces by hammer blows with profiled strikers with wave-shaped working surfaces with a wave height of 1.5 mm. To preserve the resulting shape distortions in the volume of the multilayer sheet, an additional smoothing grinding was carried out with metal removal on each side of 1.0 mm. After that, the obtained multilayer billets were rolled at a temperature of 1180 ° C with a degree of deformation of 37.5% for multilayer products with a thickness of 5 mm. The multilayer products were quenched from a temperature of 1050 ° C in oil, released (after treatment with cold) at 200 ° C, grinding was performed on both sides at an angle of 12 ° with the formation of a wedge-shaped cross-section, and then the pattern was etched on their surfaces. The resulting pattern on each of the polished sides of the product, characteristic of Damascus steel, consists of two sections with a fibrous structure of the same etchability, separated by a thin three-layer "snake" from alternating layers of 12Kh18N10T and 20Kh13 steels. The surface areas on both sides of the "snake" have a pattern characteristic of damask steel. The hardness of the identified layers of steel 95Х18-Ш - 62 HRC in both the outer and inner layers.

Claims (15)

1. Способ изготовления многослойного стального изделия, включающий укладку, по меньшей мере, двух пластин из сталей с различной травимостью с получением пакета, причем, по крайней мере, одна из пластин выполнена из стали типа булата и имеет толщину 10-25 мм, а остальные стальные пластины имеют толщину 5-25 мм каждая, последующую сварку пластин по периметру с герметизацией пространства между ними, отжиг для снятия напряжений, горячую деформацию пакета пластин ковкой и/или прокаткой в две стадии: на первой стадии - после нагрева до 1150-1250°С с общей степенью деформации 45-75%, на второй стадии - после нагрева до 1050-1180°С с общей степенью деформации 35-65%, с получением листов толщиной 2-12 мм, отжиг, резку листов на заготовки, создание искаженной формы всех или некоторых слоев заготовки, выглаживающую ковку и/или прокатку со степенью деформации 15-75% до получения изделия толщиной 1,5-6,0 мм, закалку, отпуск, шлифование по плоскости либо под углом 10-30° и выявление на шлифованной поверхности узоров, характерных для дамасской и булатной стали.1. A method of manufacturing a multilayer steel product, comprising laying at least two plates of steels with different etchability to obtain a package, and at least one of the plates is made of steel type damask steel and has a thickness of 10-25 mm, and the rest steel plates have a thickness of 5-25 mm each, subsequent welding of the plates around the perimeter with sealing of the space between them, annealing to relieve stresses, hot deformation of the plate package by forging and / or rolling in two stages: at the first stage, after heating to 1150-1250 ° C with common with the deformation heat of 45-75%, in the second stage, after heating to 1050-1180 ° C with a total degree of deformation of 35-65%, to obtain sheets 2-12 mm thick, annealing, cutting sheets into blanks, creating a distorted shape of all or some layers of the workpiece, smoothing forging and / or rolling with a degree of deformation of 15-75% to obtain a product with a thickness of 1.5-6.0 mm, hardening, tempering, grinding on a plane or at an angle of 10-30 ° and revealing patterns on the polished surface, characteristic of damask and damask steel. 2. Способ по п.1, в котором многослойное стальное изделие изготавливают в виде листов или ленты.2. The method according to claim 1, in which the multilayer steel product is made in the form of sheets or tape. 3. Способ по п.1, в котором пластины из стали типа булата получают электрошлаковым переплавом заготовки из высокоуглеродистой или высокоуглеродистой легированной стали при скорости наплавления слитка 0,5-1,5 см/мин и при необходимости с последующей горячей деформацией, отжигом, резкой на требуемый размер и шлифовкой.3. The method according to claim 1, in which plates of steel such as damask steel are obtained by electroslag remelting of a billet of high-carbon or high-carbon alloy steel at a deposition rate of the ingot of 0.5-1.5 cm / min and, if necessary, followed by hot deformation, annealing, cutting to the required size and grinding. 4. Способ по п.1, в котором в качестве стальных пластин используют пластины из углеродистой или низколегированной, или легированной конструкционной, или нержавеющей конструкционной, или инструментальной стали различной степени легирования.4. The method according to claim 1, in which steel plates use plates of carbon or low alloy, or alloy structural, or stainless structural, or tool steel of varying degrees of alloying. 5. Способ по п.1, в котором получают пакет из нечетного числа пластин, при этом в середину пакета между стальными пластинами укладывают пластину из стали типа булата или между пластинами из стали типа булата укладывают стальную пластину.5. The method according to claim 1, in which a packet is obtained from an odd number of plates, wherein a steel plate such as damask steel is laid in the middle of the packet between steel plates or a steel plate is laid between the damask steel plates. 6. Способ по п.1 или 5, в котором между стальной пластиной и пластиной из стали типа булата дополнительно укладывают от 1 до 5 стальных пластин толщиной 0,5-2,0 мм.6. The method according to claim 1 or 5, in which between 1 to 5 steel plates 0.5-2.0 mm thick are additionally laid between a steel plate and a damask steel plate. 7. Способ по п.1, в котором между закалкой и отпуском проводят обработку холодом.7. The method according to claim 1, in which between the hardening and tempering carry out the processing of cold. 8. Способ по п.1, в котором между операциями создания искаженной формы всех или некоторых слоев заготовки и выглаживающей ковки и/или прокатки проводят частичное или полное устранение неровностей в виде выступов и впадин путем строгания и/или шлифовки.8. The method according to claim 1, in which between the operations of creating a distorted shape of all or some layers of the workpiece and smoothing forging and / or rolling, partial or complete elimination of irregularities in the form of protrusions and depressions by planing and / or grinding is performed. 9. Способ изготовления многослойного стального изделия, включающий укладку по меньшей мере двух пластин толщиной 10-25 мм из стали типа булата с получением пакета, сварку пластин по периметру с герметизацией пространства между ними, отжиг для снятия напряжений, горячую деформацию пакета пластин ковкой и/или прокаткой в две стадии: на первой стадии - после нагрева до 1150-1250°С с общей степенью деформации 45-75%, на второй стадии - после нагрева до 1050-1180°С с общей степенью деформации 35-65%, с получением многослойных листов толщиной 2-12 мм, отжиг, резку листов на заготовки, создание искаженной формы всех или некоторых слоев заготовки, выглаживающую ковку и/или прокатку со степенью деформации 15-75% до получения двухслойного или многослойного изделия толщиной 1,5-6,0 мм, закалку, отпуск, шлифование по плоскости либо под углом 10-30° и выявление на шлифованной поверхности узоров, характерных для дамасской и булатной стали.9. A method of manufacturing a multilayer steel product, including laying at least two plates with a thickness of 10-25 mm from steel type damask steel to obtain a package, welding the plates around the perimeter with sealing the space between them, annealing to relieve stresses, hot deformation of the package of plates by forging and / or rolling in two stages: at the first stage - after heating to 1150-1250 ° C with a total degree of deformation of 45-75%, at the second stage - after heating to 1050-1180 ° C with a total degree of deformation of 35-65%, to obtain 2-12 mm thick laminated sheets, annealing, cutting joints on the workpieces, creating a distorted shape of all or some layers of the workpiece, smoothing forging and / or rolling with a degree of deformation of 15-75% to obtain a two-layer or multilayer product with a thickness of 1.5-6.0 mm, hardening, tempering, grinding on a plane or at an angle of 10-30 ° and revealing patterns on the polished surface that are characteristic of damask and damask steel. 10. Способ по п.9, в котором пластины из стали типа булата получают электрошлаковым переплавом заготовки из высокоуглеродистой или высокоуглеродистой легированной стали при скорости наплавления слитка 0,5-1,5 см/мин и при необходимости с последующей горячей деформацией, отжигом, резкой на требуемый размер и шлифовкой.10. The method according to claim 9, in which plates of steel such as damask steel are obtained by electroslag remelting of a billet from high-carbon or high-carbon alloy steel at a deposition rate of the ingot of 0.5-1.5 cm / min and, if necessary, followed by hot deformation, annealing, cutting to the required size and grinding. 11. Способ по п.9, в котором между пластинами из стали типа булата дополнительно укладывают от 1 до 5 стальных пластин толщиной 0,5-2,0 мм.11. The method according to claim 9, in which between the plates of steel type damask steel additionally laid from 1 to 5 steel plates with a thickness of 0.5-2.0 mm 12. Способ по п.11, в котором в качестве стальных пластин используют пластины из углеродистой или низколегированной, или легированной конструкционной, или нержавеющей конструкционной, или инструментальной стали различной степени легирования.12. The method according to claim 11, in which steel plates use plates of carbon or low alloy, or alloy structural, or stainless structural, or tool steel of varying degrees of alloying. 13. Способ по п.9, в котором многослойное стальное изделие изготавливают в виде листов или ленты.13. The method according to claim 9, in which the multilayer steel product is made in the form of sheets or tape. 14. Способ по п.9, в котором между закалкой и отпуском проводят обработку холодом.14. The method according to claim 9, in which between the hardening and tempering carry out the processing of cold. 15. Способ по п.9, в котором между операциями создания искаженной формы всех или некоторых слоев заготовки и выглаживающей ковки и/или прокатки проводят частичное или полное устранение неровностей в виде выступов и впадин путем строгания и/или шлифовки. 15. The method according to claim 9, in which between the operations of creating a distorted shape of all or some layers of the workpiece and smoothing forging and / or rolling, partial or complete elimination of irregularities in the form of protrusions and depressions by planing and / or grinding is carried out.
RU2007118526/02A 2007-05-18 2007-05-18 Method of production multilayer steel articles (versions) RU2351476C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007118526/02A RU2351476C2 (en) 2007-05-18 2007-05-18 Method of production multilayer steel articles (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007118526/02A RU2351476C2 (en) 2007-05-18 2007-05-18 Method of production multilayer steel articles (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007118526A RU2007118526A (en) 2008-11-27
RU2351476C2 true RU2351476C2 (en) 2009-04-10

Family

ID=41015146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007118526/02A RU2351476C2 (en) 2007-05-18 2007-05-18 Method of production multilayer steel articles (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2351476C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA024469B1 (en) * 2013-07-30 2016-09-30 Владимир Иванович Клименко Method for manufacturing working member of tiller
RU2610653C1 (en) * 2015-09-28 2017-02-14 Алексей Николаевич Крылов Method of metal and composite workpieces producing from sheet materials
RU2790131C2 (en) * 2018-05-28 2023-02-14 Дамастил Аб Workpiece for product with damascene pattern

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA024469B1 (en) * 2013-07-30 2016-09-30 Владимир Иванович Клименко Method for manufacturing working member of tiller
RU2610653C1 (en) * 2015-09-28 2017-02-14 Алексей Николаевич Крылов Method of metal and composite workpieces producing from sheet materials
RU2790131C2 (en) * 2018-05-28 2023-02-14 Дамастил Аб Workpiece for product with damascene pattern

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007118526A (en) 2008-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3660882A (en) Process for the production of turbine blades
EP2272616B1 (en) Clad stainless steel substrates and method for making same
US10919117B2 (en) Hot-formed previously welded steel part with very high mechanical resistance and production method
US5815790A (en) Method relating to the manufacturing of a composite metal product
EP3290199B1 (en) Coated steel strips and using the same, stamping blanks prepared from the same, stamped products prepared from the same, and articles of manufacture which contain such a stamped product
US2683923A (en) Method of making composite metal products of fusion welded construction
CN104741499B (en) Sandwich layer forging die and preparation method of forging die sandwich layer surfacing
JPS5825866A (en) Manufacture of composite metallic element
CN107310218B (en) A kind of bulletproof composite steel plate and its manufacturing method
US10780520B2 (en) Method for producing a hot-rolled plated composite material, flat product stack, hot-rolled plated composite material and use thereof
CN106975834B (en) A kind of production method of big wide cut large area stainless steel clad plate
CN101032791A (en) Method of producing three layer clad sheet steel used for cutting-tool
US10974485B2 (en) Component made of metallic composite material and method for the manufacture of the component by hot forming
RU2351476C2 (en) Method of production multilayer steel articles (versions)
RU2288101C1 (en) Method of manufacture of the multilayered stainless metal products
CN111331963B (en) Multilayer composite steel and manufacturing method of multilayer composite steel cutter
JP7047387B2 (en) Manufacturing methods for steel sheets, butt welded members, hot pressed molded products, steel pipes, hollow hardened products, and steel plates.
JPH042742A (en) Composite titanium alloy, multilayered titanium material, titanium cutter and their manufacture
CN114126800B (en) Method for manufacturing steel plate product
RU2293004C1 (en) Titanium-steel composition material producing method
DE19961948A1 (en) Composite steel sheet, in particular for protecting vehicles against shelling
JPH06269961A (en) Production of composite material
RU2463139C1 (en) Method of producing titanium-steel composite material
CN114054759B (en) Preparation method of composite board for high-end kitchen knife
JP2002000971A (en) Pure titanium/titanium alloy clad cutter and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090519