RU2526341C1 - Способ подготовки структуры стали к дальнейшей термической обработке - Google Patents
Способ подготовки структуры стали к дальнейшей термической обработке Download PDFInfo
- Publication number
- RU2526341C1 RU2526341C1 RU2013107561/02A RU2013107561A RU2526341C1 RU 2526341 C1 RU2526341 C1 RU 2526341C1 RU 2013107561/02 A RU2013107561/02 A RU 2013107561/02A RU 2013107561 A RU2013107561 A RU 2013107561A RU 2526341 C1 RU2526341 C1 RU 2526341C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- product
- cooling
- temperature
- treatment
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и металлургии. Для повышения твердости и увеличения глубины прокаливаемости осуществляют предварительную обработку путем нагрева изделия выше критической точки стали, из которой изготовлено это изделие, выдержки и последующего охлаждения на воздухе, причем в процессе охлаждения к изделию прикладывают ударно-импульсные колебания с частотой нанесения ударов от 30 до 10000 герц, а затем проводят закалку. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.
Description
Изобретение относится к машино-строительной и другим отраслям промышленности, где применяется упрочняющая термическая обработка стали, и может быть использовано при закалке изделий из конструкционных и инструментальных сталей.
Известен способ «Термической обработки металлических изделий» (патент РФ №2384628 от 20.03.2010 г.), включающий нагрев, выдержку и охлаждение изделий, в качестве охлаждающей среды применяют воду, структурированную с приложением к воде и закаливаемому изделию ультразвуковых колебаний с частотой 18-21 кГц.
Недостатком данного способа является сложность приложения ультразвуковых колебаний к воде и изделию во время его охлаждения. Также при прохождении ультразвуковых колебаний через воду снижается их эффективность воздействия на обрабатываемое изделие.
Известен способ «Изготовления штампового инструмента» (патент РФ №2355787 от 20.05.2009 г.), включающий ковку, высокий отпуск, термоциклическую обработку заготовок штампового инструмента в атмосферной среде, изготовление штампов из этих заготовок с последующей их закалкой, перед термоциклической обработкой проводят предварительную термоциклическую обработку одной из заготовок штампового инструмента, взятой в качестве образца, со скоростью нагрева и охлаждения 5-20°С/мин и с количеством циклов N+1 исходя из условия равенства температур начала фазового превращения материала образца Т(н.ф.п), а также равенства температур конца фазового превращения Т(н.ф.п) при нагреве материала образца и соответственно равенства Т(н.ф.п), Т(к.ф.п) при охлаждении до стабилизации структуры образца штампового инструмента в двух последовательных циклах N и N+1, по результатам предварительной термоциклической обработки выбирают количество циклов термоциклической обработки в атмосферной среде заготовок штампового инструмента, равное N, которую ведут со скоростью нагрева и охлаждения 5-20°С/м, причем температура нагрева заготовок штампового инструмента в каждом цикле на 10-15°С выше температуры Т* (н.ф.п) для материала образца в соответствующем цикле при нагреве на стадии предварительной термоциклической обработки, а температура охлаждения заготовок в каждом цикле на 100-200°С ниже температуры Т(н.ф.п) начала фазового превращения материала образца в соответствующем цикле при охлаждении на стадии предварительной термоциклической обработки.
Недостатком данного способа является сложность технологического процесса при осуществлении термической обработки, заключающаяся в термоциклировании с контролем скорости нагрева, контроле температуры охлаждения в каждом цикле и в подборе необходимого числа циклов предварительной термоциклической обработки.
Наиболее близким к заявленному способу, принятым за прототип, является «Способ повышения твердости более 68.0 HRC в изделиях из инструментальных сталей (патент РФ №2349651 от 20.03.2009 г.), включающий предварительную подготовку структуры стальных изделий, окончательную закалку, термоциклирование, согласно изобретению предварительную подготовку структуры ведут путем закалки изделий с температуры Асm+(10-20°С) с последующем средним отпуском на температуру 400-480°С. Нагрев под окончательную закалку производят ускоренно в соляных ваннах или посредством ТВЧ на температуру Аст++10°С, после чего следует обработка холодом при -70°С и низкий отпуск при 100-120°С. Операция обработки холодом в сочетании с низким отпуском повторяется многократно - термоциклирование. Промежуток времени от момента закалки (извлечения изделий из масляной ванны) до первой обработки холодом не должен превышать 15 минут. Температура масла в момент погружения в нее изделий не должна превышать 20°С. Охлаждение изделий проводят до температуры 25-35°С. Термоциклирование проводят с количеством циклов «обработка холодом-отпуск» от двух до шести.
Недостатком данного способа является сложность технологической операции в получении предварительной подготовки структуры стальных изделий, заключающаяся в проведении дополнительной закалки и отпуске, на что дополнительно расходуется время и электроэнергия.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа подготовки микроструктуры стали к дальнейшей термической обработке - закалке. При этом изделия прокаливаются на большую глубину и твердость их значительно выше, чем у изделий, не подвергавшихся предлагаемой предварительной обработке.
Для достижения указанного технического результата в способе предварительной подготовки структуры стали к дальнейшей термической обработке - закалке, включающей нагрев стали до температуры выше критической точки Ас3 (Ас1), выдержке и охлаждении на воздухе, при этом предлагается изделие подвергнуть ударно-импульсной обработке с частотой нанесения ударов от 30 до 10000 герц.
Кроме того, предлагается ударно-импульсную обработку производить в течение времени, необходимого для завершения фазовых превращений и основных диффузионных процессов.
Кроме того, предлагается при ударно-импульсной обработке накладывать весь спектр частот.
В данном способе подготовки микроструктуры стального изделии к дальнейшей термической обработке, включающем нагрев изделия до температуры выше критической точки Ас3 (Ac1), выдержке и охлаждении на воздухе, при этом предлагается изделие подвергнуть ударно-импульсной обработке с частотой нанесения ударов от 30 до 10000 герц.
При охлаждении стали в момент фазового γ-α перехода ударно-импульсная обработка формирует в материале однородную структуру с равномерно распределенными элементами, а также со стабильными фазами. Такая обработка позволяет подготовить структуру стали таким образом, что приводит к увеличению устойчивости аустенита и позволяет снизить критическую скорость охлаждения при закалке. Снижение критической скорости закалки стали делает возможным получить мартенситную структуру на большую глубину, а также применять более мягкий охладитель. Использование более мягкого охладителя снижает уровень внутренних напряжений, уменьшает вероятность возникновения закалочных трещин и коробления деталей.
Пример №1
Образец из стали 40Х, имеющий размеры - диаметр 116 мм, высота 75 мм, нагревают до температуры 850-870°С, делают выдержку при этой температуре в течение 2 часов для прогрева детали и завершения фазовых превращений. Далее образец извлекают из печи и охлаждают на воздухе, при этом к образцу прикладываются ударно-импульсные колебания с частотой нанесения ударов от 30 до 10000 герц. Ударно-импульсную обработку производят до полного завершения фазовых превращений и завершения диффузионных процессов. После данной обработки образец подвергается стандартной закалке. Твердость по всей поверхности образца составляет 58-60 HRC.
Пример №2
Образец из стали 9ХС диаметром 120 мм и высотой 95 мм нагревают до температуры 750-770°С, делают выдержку при этой температуре в течение 2,5 часов для прогрева детали. Далее образец извлекают из печи и охлаждают на воздухе, при этом к образцу прикладываются ударно-импульсные колебания с частотой нанесения ударов от 30 до 10000 герц. Ударно-импульсную обработку производят до температуры 200 -250°С. После данной обработки образец подвергается стандартной закалке. Твердость по всей поверхности образца составляет 62-64 HRC.
Claims (2)
1. Способ термической обработки стального изделия, включающий предварительную обработку изделия и последующую закалку, отличающийся тем, что предварительную обработку перед закалкой осуществляют путем нагрева изделия выше критической точки стали Ас1 или Ас3, выдержки и охлаждения на воздухе, при этом в процессе охлаждения к изделию прикладывают ударно-импульсные колебания с частотой нанесения ударов от 30 до 10000 герц.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что к изделию прикладывают ударно-импульсные колебания в течение времени, обеспечивающего завершение фазовых превращений и основных диффузионных процессов в стали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013107561/02A RU2526341C1 (ru) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | Способ подготовки структуры стали к дальнейшей термической обработке |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013107561/02A RU2526341C1 (ru) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | Способ подготовки структуры стали к дальнейшей термической обработке |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2526341C1 true RU2526341C1 (ru) | 2014-08-20 |
RU2013107561A RU2013107561A (ru) | 2014-08-27 |
Family
ID=51384810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013107561/02A RU2526341C1 (ru) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | Способ подготовки структуры стали к дальнейшей термической обработке |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2526341C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU589264A1 (ru) * | 1976-05-27 | 1978-01-25 | Brodko Vasilij V | Способ термической обработки стальных изделий |
SU726186A2 (ru) * | 1977-12-12 | 1980-04-05 | Тамбовский институт химического машиностроения | Способ закалки стальных изделий |
SU840142A1 (ru) * | 1979-04-10 | 1981-06-23 | Производственное Объединение"Ждановтяжмаш" | Способ термической обработкиКОНСТРуКциОННОй СТАли |
SU1234440A1 (ru) * | 1984-05-16 | 1986-05-30 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Специальных Сталей,Сплавов И Ферросплавов | Способ термической обработки высокоуглеродистых легированных сталей |
SU1574655A1 (ru) * | 1988-01-18 | 1990-06-30 | Тульский Политехнический Институт | Способ обработки металлических конструкций |
RU2422540C1 (ru) * | 2009-12-02 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки изделий из конструкционных сталей |
-
2013
- 2013-02-20 RU RU2013107561/02A patent/RU2526341C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU589264A1 (ru) * | 1976-05-27 | 1978-01-25 | Brodko Vasilij V | Способ термической обработки стальных изделий |
SU726186A2 (ru) * | 1977-12-12 | 1980-04-05 | Тамбовский институт химического машиностроения | Способ закалки стальных изделий |
SU840142A1 (ru) * | 1979-04-10 | 1981-06-23 | Производственное Объединение"Ждановтяжмаш" | Способ термической обработкиКОНСТРуКциОННОй СТАли |
SU1234440A1 (ru) * | 1984-05-16 | 1986-05-30 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Специальных Сталей,Сплавов И Ферросплавов | Способ термической обработки высокоуглеродистых легированных сталей |
SU1574655A1 (ru) * | 1988-01-18 | 1990-06-30 | Тульский Политехнический Институт | Способ обработки металлических конструкций |
RU2422540C1 (ru) * | 2009-12-02 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки изделий из конструкционных сталей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013107561A (ru) | 2014-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PT2240622E (pt) | Processo para a preparação de uma peça feita de um produto de aço revestido com al-si e o produto intermediário deste processo | |
Han et al. | Application of hot stamping process by integrating quenching & partitioning heat treatment to improve mechanical properties | |
CN102586571B (zh) | 风机主轴的淬火处理方法 | |
CN103934642B (zh) | 一种钢材冷挤压工艺 | |
US20150090378A1 (en) | Method of hot-shaping and hardening a sheet steel blank | |
CN102181613B (zh) | 大型Cr12MoV工件热处理方法 | |
CN103468913B (zh) | 一种超高压容器用钢晶粒细化的热处理方法 | |
CN106119476B (zh) | 一种42CrMo大型锻件的调质工艺 | |
RU2526341C1 (ru) | Способ подготовки структуры стали к дальнейшей термической обработке | |
CN102409143A (zh) | 一种碳素结构钢的热处理工艺 | |
CN106521380A (zh) | 一种大规格高强铝合金锻件的高温淬火新工艺及应用 | |
WO2015188796A4 (en) | Method of heat treatment of bearing steel | |
CN105648448A (zh) | 一种伞齿轮热处理工艺 | |
CN105755266A (zh) | 一种齿轮淬火工艺 | |
CN104328250A (zh) | 一种轴承钢热处理工艺 | |
KR101272917B1 (ko) | 레이저 열처리용 지그 | |
JP2007100121A (ja) | 焼戻し処理方法、焼戻し処理装置及び被熱処理部材 | |
CN104152638B (zh) | 冷作模具钢薄件的微变形淬火热处理工艺 | |
CN105506248A (zh) | 一种中高碳钢晶粒细化热处理方法 | |
CN107130088B (zh) | 一种波动式回火工艺方法 | |
CN103820608A (zh) | 35CrMnSi钢消除第二类回火脆性提高韧性的热处理方法及35CrMnSi钢 | |
CN102199702A (zh) | 一种内燃机曲轴复合强化热处理技术 | |
WO2020096555A3 (en) | Steel production method providing high energy absorption with mn partitioning and rapid heating | |
CN109161657A (zh) | 一种余温正火工艺 | |
RU2816975C1 (ru) | Способ термической обработки изделия из стали с содержанием углерода 0,4-1,5% |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150221 |