RU2542205C1 - Medium-carbon steel treatment method - Google Patents

Medium-carbon steel treatment method Download PDF

Info

Publication number
RU2542205C1
RU2542205C1 RU2013148877/02A RU2013148877A RU2542205C1 RU 2542205 C1 RU2542205 C1 RU 2542205C1 RU 2013148877/02 A RU2013148877/02 A RU 2013148877/02A RU 2013148877 A RU2013148877 A RU 2013148877A RU 2542205 C1 RU2542205 C1 RU 2542205C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deformation
temperature
steel
medium
stage
Prior art date
Application number
RU2013148877/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Константиновна Дедюлина
Геннадий Алексеевич Салищев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет"
Priority to RU2013148877/02A priority Critical patent/RU2542205C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2542205C1 publication Critical patent/RU2542205C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: hardening and plastic deformation are performed by rotation forging with relative deformation per pass 5-25% within temperature range 600-500°C. The rotation forging is performed by one or more stages with total actual degree of deformation at least ε~1.2. If the rotation forging is performed by more that one stage, then after each stage the billet is cooled to the room temperature, and re-heating is performed to temperature 600-500°C.
EFFECT: increased impact toughness of steels operating under low temperatures.
3 dwg, 2 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области деформационно-термической обработки и может быть использовано для повышения ударной вязкости среднеуглеродистых низколегированных сталей, работающих при низких температурах. К деталям машин и механизмов, работающих в условиях Крайнего Севера, предъявляются высокие требования по ударной вязкости при низких температурах.The invention relates to the field of heat-treatment and can be used to increase the toughness of medium-carbon low alloy steels operating at low temperatures. The details of machines and mechanisms operating in the Far North are subject to high requirements for impact strength at low temperatures.

Известен способ повышения ударной вязкости при низких температурах в среднеуглеродистых сталях путем термической обработки по патенту РФ №2178003, МПК C21D 1/28, включающий нормализацию и отпуск при 655-750°C в течение 120-300 мин, охлаждение на воздухе и повторную нормализацию с выдержкой 10-60 мин. Изготовленные по данному способу изделия во всем интервале режимов термообработки показали прирост показателя вязкости разрушения в 2-4 раза при температуре -60°C при незначительном увеличении уровня прочностных свойств по сравнению с традиционной термической обработкой.A known method of increasing the impact strength at low temperatures in medium-carbon steels by heat treatment according to the patent of the Russian Federation No. 2178003, IPC C21D 1/28, including normalization and tempering at 655-750 ° C for 120-300 min, cooling in air and re-normalization with exposure of 10-60 minutes Products made by this method over the entire range of heat treatment modes showed an increase in the fracture toughness index by 2-4 times at a temperature of -60 ° C with a slight increase in the level of strength properties compared to traditional heat treatment.

Другой российский патент, обеспечивающий рост вязкостных свойств в 2-4 раза, - РФ №2430978, МПК C21D 9/46, - направлен на улучшение свойств низкоуглеродистой стали. Данный способ производства включает выплавку низкоуглеродистой низколегированной стали, получение заготовки, предварительную и окончательную деформации в реверсивном режиме, контролируемое охлаждение проката, отпуск и окончательное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды. Контролируемое охлаждение проката осуществляли с температуры конца деформации, находящейся в интервале (Ac3+20)-(Ac3+40)°C, до температуры 530-570°C со скоростью 30-40°/с, а отпуск проводили при температуре 665-695°C с выдержкой 0,2-4,0 мин/мм. В результате полученный прокат обладал в 2-4 раза большей ударной вязкостью при -40°C, при некоторой потере прочности и пластичности по сравнению со способом, включающем охлаждение проката при температуре 760-900°C со скоростью 10-60 град/с до температуры 300-20°C, повторный нагрев до температуры 590-740°C с выдержкой 0,2-3,0 мин/мм и окончательное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды.Another Russian patent, which provides a 2-4-fold increase in viscosity properties, - RF No. 2430978, IPC C21D 9/46, is aimed at improving the properties of low-carbon steel. This production method includes the smelting of low-carbon low-alloy steel, preparation of billets, preliminary and final deformation in reverse mode, controlled cooling of rolled products, tempering and final cooling in air to ambient temperature. Controlled cooling of the rolled products was carried out from the temperature of the end of deformation, which was in the range (Ac 3 +20) - (Ac 3 +40) ° C, to a temperature of 530-570 ° C at a speed of 30-40 ° / s, and tempering was carried out at a temperature of 665 -695 ° C with a shutter speed of 0.2-4.0 min / mm. As a result, the obtained steel had a 2-4 times higher impact strength at -40 ° C, with some loss of strength and ductility compared to a method involving cooling the steel at a temperature of 760-900 ° C at a speed of 10-60 deg / s to a temperature 300-20 ° C, reheating to a temperature of 590-740 ° C with a shutter speed of 0.2-3.0 min / mm and final cooling in air to ambient temperature.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является способ обработки, описанный в статье «Inverse temperature dependence of toughness in ultrafine grain-structure steel» авторами Y. Kimura, T. Inoue, F. Yin, K. Tsuzaki, включающий в себя закалку с температуры выше Ac3, отпуск при температуре 500-600°C и измельчение микроструктуры посредством пластической деформации на истинную степень 1,7 при температуре, аналогичной температуре отпуска. Данный набор операций получил название tempforming. Изготовленная по описанному способу заготовка показывает существенный рост прочности, пластичности и ударной вязкости, в том числе при низких температурах.The closest set of essential features to the claimed invention is the processing method described in the article "Inverse temperature dependence of toughness in ultrafine grain-structure steel" by Y. Kimura, T. Inoue, F. Yin, K. Tsuzaki, including hardening at temperatures above Ac 3 , tempering at a temperature of 500-600 ° C and grinding the microstructure by plastic deformation to a true degree of 1.7 at a temperature similar to the tempering temperature. This set of operations is called tempforming. A preform made by the described method shows a significant increase in strength, ductility and toughness, including at low temperatures.

Задачей изобретения является расширение арсенала способов обработки среднеуглеродистых низколегированных сталей с достижением повышенных показателей ударной вязкости при низких температурах.The objective of the invention is to expand the arsenal of methods for processing medium-carbon low alloy steels with achieving high impact strength at low temperatures.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в измельчении микроструктуры и формировании вытянутых вдоль оси деформации ферритных зерен с дисперсно распределенными карбидами, за счет чего повышаются показатели ударной вязкости среднеуглеродистых низколегированных сталей при низких температурах, а также наблюдается рост прочности и пластичности.The technical result achieved by carrying out the invention consists in grinding the microstructure and forming ferritic grains elongated along the axis of deformation with dispersively distributed carbides, thereby increasing the impact strength of medium-carbon low-alloy steels at low temperatures, and also increasing strength and ductility.

Поставленная задача достигается тем, что в предложенный способ, включающий закалку с температуры выше Ac3 и измельчение микроструктуры стали посредством пластической деформации заготовки, внесены новые признаки: пластическую деформацию заготовки из среднеуглеродистой низколегированной стали осуществляют путем ротационной ковки со степенью относительной деформации за проход 5-25% в интервале температур 600-500°C с суммарной истинной степенью деформации не менее ε~1,2, в 1 или более этапов с суммарной истинной степенью деформации не менее ε~1,2, при этом, в случае если ротационную ковку проводят более чем за 1 этап, после каждого этапа охлаждают заготовку до комнатной температуры и осуществляют повторный нагрев до температуры в интервале 600-500°C.The problem is achieved in that the proposed method, including hardening from a temperature above Ac 3 and grinding the microstructure of the steel by plastic deformation of the workpiece, has introduced new features: plastic deformation of the workpiece from medium-carbon low alloy steel is carried out by rotational forging with a degree of relative deformation per pass 5-25 % in the temperature range 600-500 ° C with a total true degree of deformation of at least ε ~ 1.2, in 1 or more stages with a total true degree of deformation of at least ε ~ 1.2 in this case, if rotational forging is carried out for more than 1 stage, after each stage the workpiece is cooled to room temperature and re-heated to a temperature in the range of 600-500 ° C.

Выбор степени деформации обусловлен следующими причинами. С точки зрения экономической целесообразности технологического процесса является необоснованным применение обработки со степенью относительной деформации за проход менее 5%. Относительная деформация при 500°C за проход более 25% приводит к появлению трещин, что подтверждается в ходе эксперимента на осадку закаленной стали 40ХГНМ. Вследствие недостаточной технологической пластичности среднеуглеродистой стали деформация при температуре ниже 500°C является нецелесообразной. Выбор верхнего лимита температуры деформации на уровне 600°C в свою очередь обусловлен с одной стороны укрупнением ферритных зерен вследствие интенсивной рекристаллизации и коагуляции карбидов при повышении температуры, а с другой - разогревом материала в процессе ротационной ковки - температура деформирования не должна превышать температуру Ac1.The choice of the degree of deformation is due to the following reasons. From the point of view of economic feasibility of the technological process, it is unreasonable to use processing with a degree of relative deformation per pass of less than 5%. Relative deformation at 500 ° C per passage of more than 25% leads to the appearance of cracks, which is confirmed during the experiment on the precipitation of hardened steel 40KHGNM. Due to the insufficient technological ductility of medium-carbon steel, deformation at temperatures below 500 ° C is impractical. The choice of the upper limit of the deformation temperature at 600 ° C, in turn, is due to the enlargement of ferrite grains on the one hand due to intensive recrystallization and coagulation of carbides with increasing temperature, and on the other hand, to the heating of the material during rotational forging - the deformation temperature should not exceed Ac 1 .

Пластическая деформация при 500°C является предпочтительной для получения более мелкозернистой структуры, чем в случае деформации при 600°C. Однако для прутков большого диаметра, например, если начальный диаметр составляет 35 мм, как далее показано в примере 4, при проведении пластической деформации при 500°C наблюдается наличие значительной неоднородности пластической деформации по сечению. В этом случае проведение первоначальной деформации при температуре 600°C обеспечивает формирование равномерной по сечению ультрамелкозернистой структуры вследствие активного прохождения динамической рекристаллизации. Для более интенсивного измельчения микроструктуры и соответственно обеспечения роста значений прочностных характеристик возможно разделение обработки на несколько этапов и проведение последующих этапов деформации с повторным нагревом на температуру ниже 600°C.Plastic deformation at 500 ° C is preferable to obtain a finer-grained structure than in the case of deformation at 600 ° C. However, for rods of large diameter, for example, if the initial diameter is 35 mm, as shown in Example 4 below, when plastic deformation is performed at 500 ° C, there is a significant heterogeneity of plastic deformation over the cross section. In this case, the initial deformation at a temperature of 600 ° C ensures the formation of an ultrafine-grained structure uniform in cross section due to the active passage of dynamic recrystallization. For more intensive grinding of the microstructure and, accordingly, to ensure an increase in the strength characteristics, it is possible to divide the treatment into several stages and conduct subsequent stages of deformation with repeated heating to a temperature below 600 ° C.

Необходимо отметить, что величина ударной вязкости заготовок, которые получены ротационной ковкой по предложенному способу, существенно выше, чем таковая у заготовок после закалки и высокого отпуска: работа удара образцов при температуре -40 и -65°C после ротационной ковки в 9-11 раз выше работы удара образцов после закалки и отпуска при температуре, аналогичной температуре деформации.It should be noted that the impact strength of the workpieces obtained by rotational forging according to the proposed method is significantly higher than that of workpieces after quenching and high tempering: the impact work of samples at a temperature of -40 and -65 ° C after rotational forging is 9-11 times higher than the impact work of the samples after quenching and tempering at a temperature similar to the deformation temperature.

В процессе нагрева и прогрева заготовки до температуры деформации сталь, пребывающая первоначально в закаленном состоянии, отпускается. Выделяющиеся карбидные частицы служат для интенсификации процессов измельчения зерна за счет обеспечения барьеров для миграции границ. Стоит отметить, применение операции отпуска перед ротационной ковкой привело бы к более полному выделению карбидов и некоторому росту их размера, однако включение данной операции в цикл производства прутка является нецелесообразным в виду повышения временных затрат.In the process of heating and warming up the workpiece to a deformation temperature, the steel, which is initially in a hardened state, is released. The liberated carbide particles serve to intensify the processes of grain refinement by providing barriers to the migration of boundaries. It is worth noting that the use of the tempering operation before rotational forging would lead to a more complete precipitation of carbides and some increase in their size, however, the inclusion of this operation in the bar production cycle is impractical in view of the increase in time costs.

Графические материалы.Graphic materials.

Фиг. 1. Фотографии образцов стали 40ХГНМ после закалки и осадки при температуре Т=500°C на степень 25% (а) и 50% (б), на фиг. (б) видны трещины, что подтверждает выбор степени деформации за проход.FIG. 1. Photos of samples of steel 40KHGNM after quenching and precipitation at a temperature of T = 500 ° C to a degree of 25% (a) and 50% (b), in FIG. (b) cracks are visible, which confirms the choice of the degree of deformation for the passage.

Фиг. 2. Микроструктура стали 40ХГНМ после обработки по режиму примера 4 в поперечном сечении: а - центр, б - край. Изображения получены с помощью растрового электронного микроскопа FEI Quanta-600.FIG. 2. The microstructure of steel 40HGNM after processing according to the mode of example 4 in cross section: a - center, b - edge. Images were obtained using a FEI Quanta-600 scanning electron microscope.

Фиг. 3. Фотографии микроструктуры стали 40ХГНМ после обработки по режиму примера 5 в поперечном (а) и продольном (б) сечениях. Изображения получены с помощью просвечивающего электронного микроскопа JEOL JEM 2100.FIG. 3. Photographs of the microstructure of steel 40KHGNM after processing according to the regime of Example 5 in transverse (a) and longitudinal (b) sections. Images were obtained using a JEOL JEM 2100 transmission electron microscope.

Сущность предложенного технического решения поясняется примерами конкретного выполнения.The essence of the proposed technical solution is illustrated by examples of specific performance.

Пример 1.Example 1

Исходная заготовка - пруток среднеуглеродистой стали 40ХГНМ, содержащей масс.%: C - 0,37-0,43; Cr - 0,6-0,9; Mn - 0,5-0,8; Ni - 0,7-1,1; Mo - 0,15-0,25; Si - 0,17-0,37; S - до 0,035; P - до 0,035 - размером 65×500 мм. Исходная микроструктура - зерна феррита и колонии перлита. Критические температуры для данной стали: AC3=761°C, AC1=776°C.The initial billet is a bar of medium-carbon steel 40KHGNM, containing wt.%: C - 0.37-0.43; Cr 0.6-0.9; Mn - 0.5-0.8; Ni - 0.7-1.1; Mo - 0.15-0.25; Si 0.17-0.37; S - up to 0.035; P - up to 0.035 - measuring 65 × 500 mm. The initial microstructure is grains of ferrite and perlite colony. The critical temperatures for this steel are: A C3 = 761 ° C, A C1 = 776 ° C.

Заготовку нагревают в печи до температуры 840°C, т.е. выше AC3, и выдерживают при этой температуре до образования однородного твердого раствора аустенита. Затем заготовку закаливают для предотвращения перлитного превращения. В результате закалки образуется мартенсит.The billet is heated in an oven to a temperature of 840 ° C, i.e. higher than A C3 , and maintained at this temperature until a uniform austenite solid solution forms. Then the workpiece is hardened to prevent pearlite transformation. As a result of quenching, martensite is formed.

Далее заготовку нагревают в печи до температуры 600°C и подвергают деформации на ротационно-ковочной машине с шагом 4-6 мм на диаметр: ⌀65→⌀59→⌀54→⌀49→⌀44→⌀39→⌀35, истинная степень деформации ε~1,2. Во время нагрева и деформации происходит распад мартенсита с образованием ферритно-цементитной смеси, в ходе деформации образуется фрагментированная структура, в феррите развивается динамическая рекристаллизация. По окончании деформации заготовку охлаждают на воздухе до комнатной температуры. После деформации структура представляет собой мелкие зерна феррита с размером ~710 нм, зеренно-субзеренная структура имеет размер ~420 нм, а дисперсно распределенные частицы карбидов ~45 нм.Next, the workpiece is heated in a furnace to a temperature of 600 ° C and subjected to deformation on a rotary forging machine with a step of 4-6 mm in diameter: ⌀65 → ⌀59 → ⌀54 → ⌀49 → ⌀44 → ⌀39 → ⌀35, true degree strain ε ~ 1.2. During heating and deformation, martensite decomposes with the formation of a ferrite-cementite mixture, a fragmented structure forms during deformation, and dynamic recrystallization develops in ferrite. At the end of the deformation, the preform is cooled in air to room temperature. After deformation, the structure is small ferrite grains with a size of ~ 710 nm, the grain-subgrain structure has a size of ~ 420 nm, and dispersively distributed carbide particles ~ 45 nm.

Механические свойства стали приведены в таблице 1.The mechanical properties of steel are shown in table 1.

Пример 2.Example 2

Для данного примера исходной являлась заготовка, термическая и деформационно-термическая обработка которой подробно описана в примере 1.For this example, the workpiece was the starting material, the thermal and deformation-heat treatment of which is described in detail in Example 1.

Далее заготовку нагревают в печи до температуры 600°C и подвергают деформации на ротационно-ковочной машине с шагом 4 мм на диаметр: ⌀35→⌀31→⌀27→⌀23 соответственно, истинная степень деформации ε~2,2. По окончании деформации заготовку охлаждают на воздухе до комнатной температуры. После деформации структура заготовки представляет собой зерна феррита со средним размером зерен ~600 нм, средний размер зеренно-субзеренной структуры равен ~380 нм, а карбидов ~55 нм. Механические свойства стали приведены в таблице 1, а значения работы удара при различных температурах испытания - в таблице 2.Next, the billet is heated in a furnace to a temperature of 600 ° C and subjected to deformation on a rotary forging machine with a step of 4 mm in diameter: ⌀35 → ⌀31 → ⌀27 → ⌀23, respectively, the true degree of deformation ε ~ 2.2. At the end of the deformation, the preform is cooled in air to room temperature. After deformation, the preform structure consists of ferrite grains with an average grain size of ~ 600 nm, the average grain-subgrain size is ~ 380 nm, and carbides ~ 55 nm. The mechanical properties of steel are shown in table 1, and the values of the impact at different test temperatures are shown in table 2.

Пример 3.Example 3

Для данного примера исходной являлась заготовка, термическая и деформационно-термическая обработка которой подробно описана в примере 2.For this example, the workpiece was the starting material, the heat and strain-heat treatment of which is described in detail in Example 2.

Далее заготовку нагревают в печи до температуры 600°C и подвергают деформации на ротационно-ковочной машине с шагом 3-5 мм на диаметр: ⌀23→⌀18→⌀15 соответственно, истинная степень деформации ε~2,9. По окончании деформации заготовку охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Заготовка после деформации имеет следующие характеристики: средний размер зерен феррита ~580 нм, средний размер зеренно-субзеренной структуры ~460 нм, а карбидов ~75 нм.Next, the workpiece is heated in a furnace to a temperature of 600 ° C and subjected to deformation on a rotary forging machine with a step of 3-5 mm by a diameter: ⌀23 → ⌀18 → ⌀15, respectively, the true degree of deformation ε ~ 2.9. At the end of the deformation, the preform is cooled in air to room temperature. The blank after deformation has the following characteristics: the average grain size of the ferrite is ~ 580 nm, the average size of the grain-subgrain structure is ~ 460 nm, and the carbides are ~ 75 nm.

Механические свойства стали приведены в таблице 1, а значения работы удара при различных температурах испытания - в таблице 2.The mechanical properties of steel are shown in table 1, and the values of the impact at different test temperatures are shown in table 2.

Пример 4.Example 4

Для данного примера исходной являлась заготовка, термическая и деформационно-термическая обработка которой подробно описана в примере 1.For this example, the workpiece was the starting material, the thermal and deformation-heat treatment of which is described in detail in Example 1.

Далее заготовку нагревают в печи до температуры 500°C и подвергают деформации на ротационно-ковочной машине с шагом 3-5 мм на диаметр: ⌀35→⌀33→⌀31→⌀27→⌀21, истинная степень деформации ε~2,2. По окончании деформации заготовку охлаждают на воздухе до комнатной температуры. После деформации в структуре заготовки наблюдается значительная неоднородность по сечению. В центральной области структура представляет собой зерна феррита с размером ~705 нм, зеренно-субзеренная структура имеет размер ~380 нм, а дисперсно распределенные частицы карбидов ~50 нм (фиг. 2).Next, the workpiece is heated in an oven to a temperature of 500 ° C and subjected to deformation on a rotary forging machine with a step of 3-5 mm in diameter: ⌀35 → ⌀33 → ⌀31 → ⌀27 → ⌀21, the true degree of deformation ε ~ 2.2 . At the end of the deformation, the preform is cooled in air to room temperature. After deformation, a significant cross-sectional heterogeneity is observed in the workpiece structure. In the central region, the structure consists of ferrite grains with a size of ~ 705 nm, the grain-subgrain structure has a size of ~ 380 nm, and dispersively distributed carbide particles ~ 50 nm (Fig. 2).

Механические свойства стали приведены в таблице 1, а значения работы удара при различных температурах испытания - в таблице 2.The mechanical properties of steel are shown in table 1, and the values of the impact at different test temperatures are shown in table 2.

Пример 5.Example 5

Для данного примера исходной являлась заготовка, термическая и деформационно-термическая обработка которой подробно описана в примере 4.For this example, the starting material was a workpiece, the heat and strain-heat treatment of which is described in detail in Example 4.

Далее заготовку нагревают в печи до температуры 600°C и подвергают деформации на ротационно-ковочной машине с шагом 3 мм на диаметр: ⌀21→⌀18→⌀15, истинная степень деформации ε~2,9. По окончании деформации заготовку охлаждают на воздухе до комнатной температуры. После деформации структура первой заготовки представляет собой зерна феррита с размером ~500 нм, зеренно-субзеренная структура имеет размер ~400 нм, а дисперсно распределенные частицы карбидов ~55 нм (фиг. 3).Next, the billet is heated in a furnace to a temperature of 600 ° C and subjected to deformation on a rotary forging machine with a step of 3 mm in diameter: ⌀21 → ⌀18 → ⌀15, the true degree of deformation ε ~ 2.9. At the end of the deformation, the preform is cooled in air to room temperature. After deformation, the structure of the first preform is ferrite grains with a size of ~ 500 nm, the grain-subgrain structure has a size of ~ 400 nm, and the dispersed particles of carbides are ~ 55 nm (Fig. 3).

Механические свойства стали приведены в таблице 1, а значения работы удара при различных температурах испытания - в таблице 2.The mechanical properties of steel are shown in table 1, and the values of the impact at different test temperatures are shown in table 2.

Таблица 1Table 1 Механические свойства стали 40ХГНМ после различных режимов ротационной ковки в сравнении со свойствами стали, обработанной по известному способу и прототипуThe mechanical properties of steel 40HGNM after various modes of rotational forging in comparison with the properties of steel processed by a known method and prototype № примераExample No. Условия обработки сталиSteel Processing Conditions KV, ДжKV, J σ0,2, МПаσ 0.2 , MPa σB, МПаσ B , MPa δ, %δ,% -- Закалка 840°C, отпуск 600°C 1 чHardening 840 ° C, tempering 600 ° C 1 h 5757 840840 980980 15fifteen прототипprototype Закалка, отпуск 500°C 1 чQuenching, tempering 500 ° C 1 h 14fourteen 14701470 17701770 1010 прототипprototype Tempforming при 500°C, ε~1,7Tempforming at 500 ° C, ε ~ 1.7 226226 18401840 18501850 15fifteen 1one T=600°C, ε~1,2T = 600 ° C, ε ~ 1.2 143143 980980 10201020 17,717.7 22 Т=600°C, ε~2,2T = 600 ° C, ε ~ 2.2 212212 10301030 10601060 16,116.1 33 Т=600°C, ε~2,9T = 600 ° C, ε ~ 2.9 223223 830830 900900 2222 4four Т=500°C, ε~2,2T = 500 ° C, ε ~ 2.2 158158 10901090 11001100 16,716.7 55 Т=500°C, ε~2,9T = 500 ° C, ε ~ 2.9 235235 960960 10001000 1919 Где KV - работа удара, Дж; σ0,2 - предел текучести, МПа; σB - предел прочности, МПа; δ - относительная деформация, %.Where KV is the stroke work, J; σ 0.2 - yield strength, MPa; σ B - ultimate strength, MPa; δ is the relative strain,%.

Таблица 2table 2 Значения работы удара в области низких температур в стали, обработанной различными режимами по предложенному способу, в сравнении со свойствами стали, обработанной по известному способу и прототипуThe values of the impact in the low temperature region in steel treated with various modes according to the proposed method, in comparison with the properties of steel processed by a known method and prototype № примераExample No. Условия обработки сталиSteel Processing Conditions Температура испытания, °CTest temperature ° C +20+20 -20-twenty -40-40 -65-65 -100-one hundred Работа удара, ДжWork Impact, J -- Закалка 840°C, отпуск 600°C 1 чHardening 840 ° C, tempering 600 ° C 1 h 5757 3737 30thirty 2626 18eighteen прототипprototype Закалка, отпуск 500°C 1 чQuenching, tempering 500 ° C 1 h 14fourteen 14fourteen -- 1212 77 прототипprototype Tempforming при 500°C, ε~1,7Tempforming at 500 ° C, ε ~ 1.7 226226 291291 -- 285285 8888 22 Т=600°C, ε~2,2T = 600 ° C, ε ~ 2.2 212212 219219 198198 267267 183183 33 Т=600°C, ε~2,9T = 600 ° C, ε ~ 2.9 223223 258258 270270 217217 261261 4four Т=500°C, ε~2,2T = 500 ° C, ε ~ 2.2 158158 146146 169169 206206 122122 55 Т=500°C, ε~2,9T = 500 ° C, ε ~ 2.9 235235 278278 202202 280280 291291

Таким образом, поставленная задача по расширению арсенала способов обработки среднеуглеродистых низколегированных сталей с достижением повышенных показателей ударной вязкости при низких температурах решена.Thus, the task to expand the arsenal of methods for processing medium-carbon low-alloy steels with the achievement of high impact toughness at low temperatures has been solved.

Claims (1)

Способ обработки среднеуглеродистых низколегированных сталей, включающий закалку с температуры выше Ac3, измельчение микроструктуры посредством пластической деформации, отличающийся тем, что пластическую деформацию осуществляют путем ротационной ковки со степенью относительной деформации за проход 5-25% при температуре 600-500°C, при этом ротационную ковку проводят в один или более этапов с суммарной истинной степенью деформации ε не менее 1,2, причем при проведении ротационной ковки более чем за один этап после каждого этапа охлаждают заготовку до комнатной температуры и осуществляют повторный нагрев до температуры в интервале 600-500°C. A method of processing medium-carbon low alloy steels, including hardening from a temperature above Ac 3 , grinding the microstructure by plastic deformation, characterized in that plastic deformation is carried out by rotational forging with a degree of relative deformation per pass of 5-25% at a temperature of 600-500 ° C, while rotational forging is carried out in one or more stages with a total true degree of deformation ε of at least 1.2, moreover, when carrying out rotational forging in more than one stage, after each stage, cool down Preparations to room temperature and reheating is carried out to a temperature in the range 600-500 ° C.
RU2013148877/02A 2013-10-31 2013-10-31 Medium-carbon steel treatment method RU2542205C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013148877/02A RU2542205C1 (en) 2013-10-31 2013-10-31 Medium-carbon steel treatment method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013148877/02A RU2542205C1 (en) 2013-10-31 2013-10-31 Medium-carbon steel treatment method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2542205C1 true RU2542205C1 (en) 2015-02-20

Family

ID=53288949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013148877/02A RU2542205C1 (en) 2013-10-31 2013-10-31 Medium-carbon steel treatment method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2542205C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114686664A (en) * 2022-02-28 2022-07-01 东北大学 Composite preparation method of high-strength D6A fine-grained steel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1129248A1 (en) * 1982-08-17 1984-12-15 Днепропетровский Металлургический Институт Method for treating low-carbon steel
RU2137563C1 (en) * 1998-06-16 1999-09-20 Институт металлургии и материаловедения им.А.А.Байкова РАН Wire production process
RU2487951C2 (en) * 2007-11-30 2013-07-20 В энд М ДУ БРАЗИЛ С/А Axle from seamless tube for railway vehicle and method of its production

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1129248A1 (en) * 1982-08-17 1984-12-15 Днепропетровский Металлургический Институт Method for treating low-carbon steel
RU2137563C1 (en) * 1998-06-16 1999-09-20 Институт металлургии и материаловедения им.А.А.Байкова РАН Wire production process
RU2487951C2 (en) * 2007-11-30 2013-07-20 В энд М ДУ БРАЗИЛ С/А Axle from seamless tube for railway vehicle and method of its production

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114686664A (en) * 2022-02-28 2022-07-01 东北大学 Composite preparation method of high-strength D6A fine-grained steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6226086B2 (en) Rolled steel bar or wire rod for cold forging parts
Pachurin et al. Economical preparation of 40X steel for cold upsetting of bolts.
JP6226085B2 (en) Rolled steel bar or wire rod for cold forging parts
JP4632931B2 (en) Induction hardening steel excellent in cold workability and its manufacturing method
JP2008133530A (en) Bearing steel component and its production method, and bearing
WO2013065718A1 (en) Method for producing steel part
US8377235B2 (en) Process for forming steel
RU2542205C1 (en) Medium-carbon steel treatment method
CN104099517B (en) A kind of manufacture method of 225MPa ranks low-yield building aseismicity steel
RU2350662C1 (en) Method for production of sheets
CN105274434B (en) It is a kind of to reduce the hot-rolled low-alloy steel and production method for causing cracking by segregation
JP5405325B2 (en) Differential gear and manufacturing method thereof
JP2006342368A (en) Heat treatment method for steel member
CN103045947A (en) Manufacturing method of high-strength and high-toughness gear steel
RU2482197C1 (en) Method for deformation-thermal processing of austenitic stainless steels
Zheng et al. Novel water-air circulation quenching process for AISI 4140 steel
CN108746206A (en) With the method for high-carbon low-alloy steel continuous cast round billets Rolling Production quartering hammer piston rod steel
CN108060353A (en) A kind of shield engine disk type hobbing cutter ring alloy
CN105925773A (en) Heat treatment method for steel
KR101169654B1 (en) Forged steel ball having surface of martensite and inner core of bainite for grinding mill
CN112760465A (en) Heat treatment method for 410 stainless steel
JP2007270345A (en) Method for producing member for transport equipment
Ilca et al. Optimisation of the thermal treatment technologies for the cast hipereutectoid steel rolls
RU2544730C1 (en) Method of thermomechanical treatment of low alloyed steel
JP2007239023A (en) Heat treatment method for steel material

Legal Events

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

Effective date: 20161101