RU2404267C1 - Method of heat treatment of items from chromium tool steel - Google Patents
Method of heat treatment of items from chromium tool steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2404267C1 RU2404267C1 RU2009139897/02A RU2009139897A RU2404267C1 RU 2404267 C1 RU2404267 C1 RU 2404267C1 RU 2009139897/02 A RU2009139897/02 A RU 2009139897/02A RU 2009139897 A RU2009139897 A RU 2009139897A RU 2404267 C1 RU2404267 C1 RU 2404267C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- oil
- product
- room temperature
- steel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии и машиностроения и может быть использовано, в частности, для изготовления матриц штампов. Известен способ термической обработки штампов из хромистой инструментальной стали, описанный в книге С.А.Филинова и И.В.Фиргера «Справочник термиста», Л.: «Машиностроение», 1969 г., стр.131.The invention relates to the field of metallurgy and mechanical engineering and can be used, in particular, for the manufacture of die matrices. There is a method of heat treatment of stamps made of chrome tool steel, described in the book by S. A. Filinov and I. V. Firger "Reference Thermist", L .: "Engineering", 1969, p. 131.
Известный способ заключается в следующем.A known method is as follows.
При нагреве под закалку штампы, в частности, из стали 8×3, загружают в печь при температуре 600-650°С с выдержкой в течение 2 часов, затем температуру повышают до заданной со скоростью 75-100°С в час, производят закалку при температуре 820-850°С, затем охлаждают в масле, далее отпускают при температуре нагрева 480-520°С и получают твердость 41-45 HRC.When heated for hardening, the dies, in particular, of steel 8 × 3, are loaded into the furnace at a temperature of 600-650 ° C with holding for 2 hours, then the temperature is raised to a predetermined speed of 75-100 ° C per hour, hardening is performed at a temperature of 820-850 ° C, then cooled in oil, then released at a heating temperature of 480-520 ° C and a hardness of 41-45 HRC is obtained.
Недостатком известного способа является неоднородная твердость изделия - более высокая по краям и более низкая в середине детали.The disadvantage of this method is the inhomogeneous hardness of the product - higher at the edges and lower in the middle of the part.
Известен способ термической обработки хромистой стали, описанный в книге Йеха Я. «Термическая обработка стали», М.: «Металлургия», 1979, стр.111-115.A known method of heat treatment of chromium steel, described in the book by Yech Y. "Heat treatment of steel", M .: "Metallurgy", 1979, pp. 111-115.
Известный способ заключается в том, что проводят закалку стали при температуре 780-810°С, затем охлаждают в воде и отпускают при температуре 180-250°С в воде до минимальной твердости 64 HRC.The known method consists in the fact that the steel is quenched at a temperature of 780-810 ° C, then cooled in water and released at a temperature of 180-250 ° C in water to a minimum hardness of 64 HRC.
Недостатком известного способа является то, что, поскольку в стали имеется незначительное количество аустенита, который стабилизируется только в поверхностном слое, а во внутренних слоях стабилизации аустенита не происходит, то этот факт приводит к более низкой твердости изделия во внутренних слоях и трещиноватости изделия в целом.The disadvantage of this method is that, since there is a small amount of austenite in steel, which stabilizes only in the surface layer, and austenite does not stabilize in the inner layers, this fact leads to lower hardness of the product in the inner layers and fracture of the product as a whole.
Известен способ термической обработки изделий из хромистой инструментальной стали ШХ15, описанный в справочнике «Марочник сталей и сплавов»./Под ред. Сорокина В.Г. М.: «Машиностроение», 1989, стр.327-329.A known method of heat treatment of products from chrome tool steel ШХ15, described in the reference book "Marochnik steels and alloys." / Ed. Sorokina V.G. M .: "Mechanical Engineering", 1989, pp. 327-329.
Известный способ заключается в том, что закалку производят при 830°С, затем охлаждают в масле и далее производят отпуск при температуре 150°С в течение 1,5 часов.The known method consists in the fact that the hardening is carried out at 830 ° C, then cooled in oil and then leave at a temperature of 150 ° C for 1.5 hours.
Недостатком известного способа является неоднородная твердость изделия - более высокая по краям и более низкая в середине.The disadvantage of this method is the inhomogeneous hardness of the product is higher at the edges and lower in the middle.
Известен способ термической обработки изделий из углеродистой инструментальной стали, описанный в одноименном патенте РФ №2133783 по кл. C21D 1/18, 9/22, з. 09.06.98, оп. 27.07.99.A known method of heat treatment of products from carbon tool steel, described in the same patent of the Russian Federation No. 2133783 according to class. C21D 1/18, 9/22, c. 06/09/98, op. 07/27/99.
Известный способ включает подогрев при температуре 200-250°С в течение 20-30 мин, окончательный нагрев под закалку при температуре 758-768°С в течение 22-25 мин и охлаждение в водном растворе поваренной соли плотностью 1, 085 г/куб.см при температуре 20-25°С с последующим отпуском при 100°С кипячением в течение 2 часов.The known method includes heating at a temperature of 200-250 ° C for 20-30 minutes, final heating under quenching at a temperature of 758-768 ° C for 22-25 minutes and cooling in an aqueous solution of sodium chloride with a density of 1.085 g / cubic meter. cm at a temperature of 20-25 ° C followed by tempering at 100 ° C by boiling for 2 hours.
Недостаток известного способа заключается в его сложности.The disadvantage of this method is its complexity.
Известен способ закалки изделий из сталей и сплавов, описанный в п. РФ №2186859 по кл. C21D 1/20, 1/25, 6/00, з. 18.01.2000, оп. 10.08.02.There is a method of hardening products from steels and alloys described in clause of the Russian Federation No. 2186859 by class. C21D 1/20, 1/25, 6/00, c. 01/18/2000, op. 08/10/02.
Известный способ закалки стали ЗОХГСНМА-ВД заключается в том, что подготовленную садку изделий подвергают обезвоживающему прогреву в печи при температуре 270±10°С, выдерживают 3 часа и охлаждают на воздухе, после чего загружают в печь и нагревают до температуры закалки 900±10°С, выдерживают при указанной температуре 20 минут, затем садку изделий с температуры закалки помещают в расплавленную селитру с температурой 370±10°С, соответствующей верхнему бейнитному превращению, выдерживая в селитре 12 минут, после чего производят обработку садки холодом, производя охлаждение в воде до температуры мартенситного превращения аустенита или в псевдоожиженном слое кварцевого песка, охлаждаемого незамерзающей средой, например, жидким азотом до температуры минус 50°С с выдержкой 15 минут и отогревом до комнатной температуры на воздухе, после чего подвергают изделия отпуску при температуре 290±10°С в течение 2 часов.The known method of hardening steel ZOHGSNMA-VD is that the prepared cage is subjected to dehydration heating in a furnace at a temperature of 270 ± 10 ° C, incubated for 3 hours and cooled in air, then loaded into a furnace and heated to a quenching temperature of 900 ± 10 ° C, maintained at the indicated temperature for 20 minutes, then the cage of the products from the quenching temperature was placed in molten nitrate with a temperature of 370 ± 10 ° C, corresponding to the upper bainitic transformation, keeping in the nitrate for 12 minutes, after which the cage was cold the house, cooling in water to the temperature of martensitic transformation of austenite or in a fluidized bed of quartz sand, cooled with a non-freezing medium, for example, liquid nitrogen to a temperature of minus 50 ° C for 15 minutes and warming to room temperature in air, after which the product is tempered at temperature 290 ± 10 ° С for 2 hours.
Недостатком известного способа является его сложность.The disadvantage of this method is its complexity.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ термической обработки деталей из стали ХВГ, описанный в одноименной заявке №2000116771 по кл. C21D 9/22, 1/18, з. 29.06.2000, оп. 27.09.2002 и выбранный в качестве прототипа.Closest to the technical nature of the claimed is a method of heat treatment of parts from steel CVG, described in the same application No. 2000116771 class. C21D 9/22, 1/18, c. 06/29/2000, op. 09/27/2002 and selected as a prototype.
Известный способ включает нагрев под закалку до 830-850°С, последующее охлаждение в масле до 160-180°С и отпуск, причем после охлаждения до 90-110°С детали охлаждают в 3-5%-ном растворе Na2CO3 в воде с температурой 90-100°С, выдерживают 1-60 мин, а затем нагревают детали для отпуска при температуре 470-500°С.The known method includes heating under quenching to 830-850 ° C, subsequent cooling in oil to 160-180 ° C and tempering, and after cooling to 90-110 ° C, the parts are cooled in a 3-5% solution of Na 2 CO 3 in water with a temperature of 90-100 ° C, withstand 1-60 minutes, and then heat parts for tempering at a temperature of 470-500 ° C.
Недостатком известного способа является его сложность и то, что при такой процедуре закалки не происходит улучшения прокаливаемости стали и получается неоднородная твердость стали в заготовке - более высокая по краям и более низкая в середине. Кроме того, последующий отпуск при нагреве стали до 470-500°С и, видимо, последующее остывание заготовки в той же печи, где производился нагрев, приводит к распределению остаточного аустенита по границам зерен и остаются напряжения в заготовке.The disadvantage of this method is its complexity and the fact that with such a hardening procedure there is no improvement in hardenability of steel and an inhomogeneous hardness of steel in the workpiece is obtained — higher at the edges and lower in the middle. In addition, subsequent tempering during heating of steel to 470-500 ° C and, apparently, subsequent cooling of the workpiece in the same furnace where the heating was carried out, leads to the distribution of residual austenite along the grain boundaries and stresses remain in the workpiece.
Задачей заявляемого способа является повышение качества стали за счет обеспечения более однородной твердости по заготовке.The objective of the proposed method is to improve the quality of steel by providing a more uniform hardness in the workpiece.
Поставленная задача решается тем, что в способе термической обработки изделий из хромистой стали, включающем нагрев под закалку до температуры не ниже 830°С, последующее охлаждение в натриевом растворе и отпуск с нагревом изделия, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ нагрев проводят при температуре 850-890°С, охлаждение изделия производят вначале в насыщенном растворе поваренной соли до температуры металла 250-450°С, а затем в масле до комнатной температуры, отпуск производят, нагревая изделие в масле до температуры 190-210°С в течение 2-3 часов в зависимости от его размеров, и затем снова переносят изделие в масло комнатной температуры, периодически перемешивая которое, остужают его до комнатной температуры.The problem is solved in that in the method of heat treatment of products made of chrome steel, including heating for hardening to a temperature not lower than 830 ° C, subsequent cooling in a sodium solution and tempering with heating of the product, ACCORDING TO THE INVENTION heating is carried out at a temperature of 850-890 ° C, first, the product is cooled in a saturated solution of sodium chloride to a metal temperature of 250-450 ° C, and then in oil to room temperature, tempering is carried out by heating the product in oil to a temperature of 190-210 ° C for 2-3 hours, depending on its about the size, and then again transfer the product to oil at room temperature, periodically mixing which, cool it to room temperature.
Технический результат - повышение качества стали за счет обеспечения однородной твердости по заготовке.The technical result - improving the quality of steel by ensuring uniform hardness on the workpiece.
Повышение качества стали при использовании заявляемого способа происходит за счет следующего.Improving the quality of steel when using the proposed method is due to the following.
Охлаждение изделия до 250-450°С после нагрева в растворе поваренной соли происходит быстрее, чем в масле, аустенит переходит в мартенсит, но еще остается остаточный водород, который при дальнейшем быстром охлаждении может разорвать заготовку. Поэтому дальнейшее охлаждение изделия в масле от температуры 250°С до комнатной температуры (20-25°С), происходящее медленно, позволяет водороду выйти из металла. Производимый далее отпуск с нагревом изделия в масле до температуры 190-210°С и последующим охлаждением его в масле комнатной температуры также способствует повышению качества стали, поскольку не происходит распределения остаточного аустенита по границам зерен металла, что снимает остаточные напряжения в изделии.The product is cooled to 250-450 ° C after heating in sodium chloride solution faster than in oil, austenite passes into martensite, but there remains residual hydrogen, which with further rapid cooling can break the workpiece. Therefore, further cooling of the product in oil from a temperature of 250 ° C to room temperature (20-25 ° C), which occurs slowly, allows hydrogen to escape from the metal. Further tempering with heating the product in oil to a temperature of 190-210 ° C and then cooling it in oil at room temperature also improves the quality of steel, since there is no distribution of residual austenite along the grain boundaries of the metal, which removes residual stresses in the product.
Заявляемый способ обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как проведение нагрева при температуре 850-890°С, охлаждение вначале в насыщенном растворе поваренной соли до температуры металла 250-450°С, а затем в масле до комнатной температуры, осуществление отпуска путем нагрева изделия в масле до температуры 190-210°С в течение 2-3 часов в зависимости от ее размеров и последующего охлаждения погружением его в масло до комнатной температуры, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.The inventive method has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by such significant features as heating at a temperature of 850-890 ° C, first cooling in a saturated solution of sodium chloride to a metal temperature of 250-450 ° C, and then in oil to room temperature the implementation of the holiday by heating the product in oil to a temperature of 190-210 ° C for 2-3 hours, depending on its size and subsequent cooling by immersing it in oil to room temperature, which together ensure the achievement of a given p result.
Заявителю неизвестны технические решения, обладающие совокупностью указанных отличительных признаков, обеспечивающих в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».The applicant is not aware of technical solutions that possess the totality of these distinctive features that together ensure the achievement of a given result, so he believes that the claimed method meets the criterion of "inventive step".
Заявляемый способ может найти широкое применение в технологии обработки инструментальных сталей, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive method can find wide application in the technology of processing tool steels, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".
Заявляемый способ заключается в следующем.The inventive method is as follows.
Изделие из хромистой инструментальной стали при закалке нагревают до температуры 850-890°С, затем его охлаждают в насыщенном солевом растворе NaCl, где выдерживают до температуры металла 250-450°С, а затем в масле до комнатной температуры. Отпуск производят, нагревая изделие в масле до температуры 190-210°С в течение 2-3 часов в зависимости от его размеров, затем переносят изделие в масло комнатной температуры, периодически перемешивая которое, остужают его до комнатной температуры.The product of chromium tool steel during hardening is heated to a temperature of 850-890 ° C, then it is cooled in saturated saline NaCl, where it is kept to a metal temperature of 250-450 ° C, and then in oil to room temperature. Vacation is made by heating the product in oil to a temperature of 190-210 ° C for 2-3 hours depending on its size, then transfer the product to oil at room temperature, stirring it periodically, cool it to room temperature.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.The inventive method is as follows.
Изделие из хромистой инструментальной стали (например, марок 7Х3, 8Х3, ШХ15) при закалке нагревают до температуры 850-890°С, затем его охлаждают в насыщенном солевом растворе NaCl, где выдерживают до температуры металла 250-450°С, а затем в масле до комнатной температуры. Далее для снятия остаточных напряжений изделие помещают в ванну с маслом и ставят в муфельную печь для нагрева до температуры 190-210°С в течение 2-3 часов в зависимости от его размеров. Затем вынимают изделие из ванны с горячим маслом и переносят его в масло комнатной температуры, периодически перемешивая которое, остужают его до комнатной температуры.A product made of chrome tool steel (for example, grades 7Х3, 8Х3, ШХ15) is quenched to a temperature of 850-890 ° С, then it is cooled in saturated saline solution of NaCl, where it is kept to a metal temperature of 250-450 ° С, and then in oil to room temperature. Further, to relieve residual stresses, the product is placed in a bath with oil and placed in a muffle furnace for heating to a temperature of 190-210 ° C for 2-3 hours, depending on its size. Then they take the product out of the bath with hot oil and transfer it to oil at room temperature, stirring it periodically, cool it to room temperature.
Результаты: твердость HRC изделия высотой 80 мм и диаметром 80 мм из стали ШХ15 по краям = 61-63, в центре = 53-55; твердость HRC изделия высотой 80 мм и диаметром 80 мм из стали 8×3 по краям = 63-65, в центре = 60.Results: HRC hardness of a product with a height of 80 mm and a diameter of 80 mm from ShKh15 steel at the edges = 61-63, in the center = 53-55; hardness HRC of the product with a height of 80 mm and a diameter of 80 mm from steel 8 × 3 at the edges = 63-65, in the center = 60.
Определение характеристик производилось на кафедре «Физическое металловедение» Южно-Уральского государственного университета. Ниже в таблице приведены результаты испытаний изделия одинаковых размеров из одинаковой стали (ШХ15), обработанного по известному способу (см. справочник «Марочник сталей и сплавов»./Под ред. Сорокина В.Г. М.: «Машиностроение», 1989, стр.327-329) п.1 в таблице и обработанного по заявляемому способу (п.2. в таблице), а также для изделия из стали 8×3.Characterization was carried out at the Department of Physical Metallurgy, South Ural State University. The table below shows the test results of a product of the same size from the same steel (ШХ15), processed by a known method (see the reference book “Marochnik steels and alloys” ./ Under the editorship of Sorokin VG M .: “Mechanical Engineering”, 1989, pp. .327-329) item 1 in the table and processed by the present method (item 2. In the table), as well as for steel products 8 × 3.
В сравнении с прототипом заявляемый способ обеспечивает более высокое качество изделий из хромистой стали.In comparison with the prototype of the inventive method provides a higher quality product made of chrome steel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009139897/02A RU2404267C1 (en) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | Method of heat treatment of items from chromium tool steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009139897/02A RU2404267C1 (en) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | Method of heat treatment of items from chromium tool steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2404267C1 true RU2404267C1 (en) | 2010-11-20 |
Family
ID=44058453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009139897/02A RU2404267C1 (en) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | Method of heat treatment of items from chromium tool steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2404267C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527575C1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Method of heat treatment of die blocks and die moulds |
| RU2535817C1 (en) * | 2013-04-30 | 2014-12-20 | Закрытое акционерное общество "Сатурн-инструментальный завод" | High-speed tool heat treatment |
| RU2549796C1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-04-27 | Закрытое акционерное общество "Сатурн-инструментальный завод" | Method for thermal treatment of high-speed steel tools in salt baths |
| CN115058684A (en) * | 2022-06-29 | 2022-09-16 | 中国航发动力股份有限公司 | Preparation method of chromium hardened layer of high-carbon tool steel |
| RU2814340C1 (en) * | 2023-06-20 | 2024-02-28 | Ооо "Архонт" | Method of heat treatment of steel |
-
2009
- 2009-10-28 RU RU2009139897/02A patent/RU2404267C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РАУЗИН Я.Р. Термическая обработка хромистой стали. - М.: Машиностроение, 1978, с.142-145, 1978. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535817C1 (en) * | 2013-04-30 | 2014-12-20 | Закрытое акционерное общество "Сатурн-инструментальный завод" | High-speed tool heat treatment |
| RU2527575C1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Method of heat treatment of die blocks and die moulds |
| RU2549796C1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-04-27 | Закрытое акционерное общество "Сатурн-инструментальный завод" | Method for thermal treatment of high-speed steel tools in salt baths |
| CN115058684A (en) * | 2022-06-29 | 2022-09-16 | 中国航发动力股份有限公司 | Preparation method of chromium hardened layer of high-carbon tool steel |
| CN115058684B (en) * | 2022-06-29 | 2024-02-09 | 中国航发动力股份有限公司 | Preparation method of chromium hardening layer of high-carbon tool steel |
| RU2814340C1 (en) * | 2023-06-20 | 2024-02-28 | Ооо "Архонт" | Method of heat treatment of steel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2724767C2 (en) | Method of manufacturing part sheet of martensitic stainless steel | |
| RU2013102917A (en) | METHOD FOR FORMING A SHAPED PRODUCT FROM THE ORIGINAL PREPARATION (OPTIONS) AND ITS APPLICATION | |
| RU2404267C1 (en) | Method of heat treatment of items from chromium tool steel | |
| GB936872A (en) | Improvements in or relating to a process of heat treating austenitic stainless steel and austenitic stainless steels whenever prepared by the aforesaid process | |
| CN103849737A (en) | Heat treatment method of spheroidal graphite cast iron | |
| CN104164548B (en) | A kind of thermal treatment process of thick and large section low-carbon low-alloy steel forge piece | |
| JP2014524979A (en) | Method of thermoforming and quenching steel sheet blanks | |
| MX2021015944A (en) | Heat treatment of cold rolled steel strip. | |
| GB1412637A (en) | Method for producing ultra fine-grained microstructure in ferrous alloys | |
| US8377235B2 (en) | Process for forming steel | |
| MX2021015958A (en) | Method of heat treating a high strength cold rolled steel strip. | |
| CN100469903C (en) | 6CrNiSiMnMoV steel hardness gradient tempering heat treatment processing method | |
| JP6484086B2 (en) | Method for producing tool steel castings | |
| JP2008509280A5 (en) | ||
| US9758849B2 (en) | Bearing steel composition | |
| JP2015203138A (en) | Iron casting and manufacturing method therefor | |
| MX2021015956A (en) | Heat treatment of high strength cold rolled steel strip. | |
| JP2006342368A (en) | Heat treatment method for steel member | |
| CN104818368A (en) | Part treatment process | |
| CN105525077A (en) | Heating processing technology for improving mechanical property of spring steel | |
| CN104357634A (en) | Treatment method of 630 steel | |
| CZ305587B6 (en) | Heat treatment process of bearing steel | |
| CN104404219A (en) | Spring heat treatment method | |
| CN105925773A (en) | Heat treatment method for steel | |
| CN108424999B (en) | A kind of heat treatment process of shallow-tank separator driving chain components |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111029 |