RU2544730C1 - Method of thermomechanical treatment of low alloyed steel - Google Patents
Method of thermomechanical treatment of low alloyed steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544730C1 RU2544730C1 RU2013144255/02A RU2013144255A RU2544730C1 RU 2544730 C1 RU2544730 C1 RU 2544730C1 RU 2013144255/02 A RU2013144255/02 A RU 2013144255/02A RU 2013144255 A RU2013144255 A RU 2013144255A RU 2544730 C1 RU2544730 C1 RU 2544730C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- deformation
- temperature
- heated
- temperatures
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургам, преимущественно к области термомеханической обработки низколегированных сталей, и может быть использовано для изготовления ответственных элементов конструкций, крепежных изделий различного назначения.The invention relates to metallurgists, mainly to the field of thermomechanical processing of low alloy steels, and can be used for the manufacture of critical structural elements, fasteners for various purposes.
В настоящее время известны многочисленные способы получения мелкозернистой структуры стали.Numerous methods for producing a fine grain steel structure are currently known.
Широко известен способ обработки (RU 2443786 С1, опублик. 27.02.2012) низкоуглеродистых сталей, включающий равноканальное угловое прессование при пересечении каналов под углом 90° с постоянным поворотом вокруг оси в одну сторону, отличающийся тем, что равноканальному угловому прессованию подвергают низкоуглеродистую сталь с бейнитной структурой, а равноканальное угловое прессование проводят при температуре 300-400°С с истинной степенью деформации 2-4, после чего формируют зеренную структуру путем проведения отжига при температуре 400-600°С.A widely known method of processing (RU 2443786 C1, published. 02.27.2012) low-carbon steels, including equal channel angular pressing when crossing channels at an angle of 90 ° with constant rotation around the axis in one direction, characterized in that the low-carbon steel with bainitic is subjected to equal channel angular pressing structure, and equal-channel angular pressing is carried out at a temperature of 300-400 ° C with a true degree of deformation of 2-4, after which a grain structure is formed by annealing at a temperature of 400-600 ° C.
Сущность изобретения заключается в следующем. Исходная бейнитная структура, полученная закалкой низкоуглеродистой стали с высоких температур аустенитизации, имеет равномерное распределение дисперсных карбидов, высокую дисперсность продуктов превращения и плотность дислокации, вследствие чего обладает достаточно высокой механической прочностью.The invention consists in the following. The initial bainitic structure obtained by quenching low-carbon steel from high austenitizing temperatures has a uniform distribution of dispersed carbides, a high dispersion of transformation products, and a dislocation density, as a result of which it has a sufficiently high mechanical strength.
Проведение РКУ-прессования заготовки из низкоуглеродистой стали с бейнитной структурой по маршруту Вс (с постоянным поворотом вокруг оси в одну сторону под угол 90°) при температуре 300-400°С с истинной степенью деформации 2-4 приводит к значительному изменению структурных элементов, преобразованию малоугловых границ зерен в большеугловые, к формированию частично субмикрокристаллической структуры.Carrying out ECU-pressing of a low-carbon steel preform with a bainitic structure along the Sun route (with a constant rotation around the axis in one direction at an angle of 90 °) at a temperature of 300-400 ° C with a true degree of deformation of 2-4 leads to a significant change in structural elements, transformation small-angle grain boundaries into higher-angle, to the formation of a partially submicrocrystalline structure.
Недостатком данного способа обработки является его технологическая сложность и, как следствие, ограничение сортамента полученных изделий.The disadvantage of this processing method is its technological complexity and, as a consequence, the limitation of the assortment of the obtained products.
Известен способ обработки сталей аустенитно-мартенситного класса. Сущность прототипа заключается в нагреве заготовки из стали 07X16H6 до температуры 1180°С с последующей выдержкой в течение 1,5 часа, деформации ковкой или штамповкой в интервале температур 1180-900°С с охлаждением на воздухе. Поковку нагревают до температуры 1050°С, выдерживают в течение 5-10 мин, закаливают, затем подвергают деформации при температуре 675°С с последующим отпуском при температуре 700°С в течение 2 часов (RU №2034048, опублик. 30.04.1995). Данный способ обработки рекомендован для производства различных деталей сепараторов в молочной промышленности.A known method of processing steels of austenitic-martensitic class. The essence of the prototype is to heat a billet made of steel 07X16H6 to a temperature of 1180 ° C with subsequent holding for 1.5 hours, forging or stamping in the temperature range 1180-900 ° C with cooling in air. The forging is heated to a temperature of 1050 ° C, maintained for 5-10 minutes, quenched, then subjected to deformation at a temperature of 675 ° C, followed by tempering at a temperature of 700 ° C for 2 hours (RU No. 2034048, published on April 30, 1995). This processing method is recommended for the production of various parts of separators in the dairy industry.
Недостатком данного способа обработки является то, что стальную заготовку нагревают до температуры выше 1100°С, что приводит к росту аустенитного зерна, как следствие, формируется неоднородная структура и падает пластичность стали. Последующую деформационную обработку стальных заготовок проводят при повышенных температурах, что создает напряженный режим работы оборудования и снижает экономическую эффективность данного способа.The disadvantage of this processing method is that the steel billet is heated to a temperature above 1100 ° C, which leads to the growth of austenitic grain, as a result, an inhomogeneous structure is formed and the ductility of the steel decreases. Subsequent deformation processing of steel billets is carried out at elevated temperatures, which creates a stressful mode of operation of the equipment and reduces the economic efficiency of this method.
Известен способ Бернштейна М.Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов, т.2, с. 1069. - М.: Металлургия, 1968 г., где исходным состоянием стали является отожженное состояние, структурно представляющее ферритокарбидную смесь. В таком состоянии сталь подвергается холодной пластической деформации и последующему длительному предрекристаллизационному отжигу для полигонизации при температуре несколько ниже температуры рекристаллизации, с последующим охлаждением до комнатной температуры. После этого сталь подвергается скоростному электронагреву (65 град/с) с целью осуществления передачи блочной субструктуры, образующейся в результате процесса полигонизации, при выдержке ниже рекристаллизационных температур, аустениту при нагреве под закалку.The known method of Bernstein M.L. Thermomechanical processing of metals and alloys, t.2, p. 1069. - M .: Metallurgy, 1968, where the initial state of steel is an annealed state, structurally representing a ferritocarbide mixture. In this state, the steel undergoes cold plastic deformation and subsequent prolonged pre-crystallization annealing for polygonization at a temperature slightly lower than the recrystallization temperature, followed by cooling to room temperature. After that, the steel is subjected to high-speed electric heating (65 deg / s) in order to transfer the block substructure resulting from the polygonization process, when holding it below the recrystallization temperatures, austenite when heated to quench.
Субструктура, образующаяся при предрекристаллизационном отжиге, весьма неустойчива, и чтобы передать ее аустениту при нагреве под закалку, необходимо применять большую скорость нагрева. Это представляет значительную технологическую сложность. К недостаткам известного способа можно также отнести трудность избежать при выдержке частичной рекристаллизации, длительность отжига и невысокий эффект обработки в повышении механических свойств обрабатываемой стали.The substructure formed during pre-crystallization annealing is very unstable, and in order to transfer it to austenite during heating under quenching, it is necessary to apply a high heating rate. This presents significant technological complexity. The disadvantages of this method can also be attributed to the difficulty to avoid when holding partial recrystallization, the duration of annealing and the low processing effect in improving the mechanical properties of the treated steel.
Наиболее близким решением к предложенному изобретению является способ термомеханической обработки низколегированной стали (SU 1101457, опублик. 07.07.1984), включающий нагрев, деформацию, охлаждение, закалку с последующим отпуском.The closest solution to the proposed invention is a method of thermomechanical processing of low alloy steel (SU 1101457, published. 07/07/1984), including heating, deformation, cooling, quenching, followed by tempering.
Недостатком данного способа является сложность осуществления способа, за счет применения обработки, заключающейся в подстуживании, обработанная сталь имеет недостаточные прочностные свойства.The disadvantage of this method is the complexity of the method, due to the application of processing, consisting in reinforcing, the treated steel has insufficient strength properties.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка нового способа деформационно-термической обработки низколегированных сталей для повышения их прочностных свойств за счет формирования субмикрокристаллической структуры. Целью изобретения является повышение твердости, прочности, вязкости разрушения и обрабатываемости стали.The technical result of the invention is the development of a new method of deformation-heat treatment of low alloy steels to increase their strength properties due to the formation of submicrocrystalline structure. The aim of the invention is to increase the hardness, strength, fracture toughness and machinability of steel.
Технический результат достигается за счет нагрева заготовок со скоростью 80-100 град/мин до субкритических температур Ac1 - 5-15°С, выдерживают при этих температурах 2-2,5 ч и прокатывают со степенью деформации 30-60%. После деформации заготовки нагревают до температур Ac1 + 40-50°С, закаливают в масле и отпускают при 200-300°С в течение 2 ч. Для повышения обрабатываемости при механической обработке за счет уменьшения твердости заготовки охлаждают с температур деформации на воздухе и подвергают механической обработке. Готовые изделия греют до температур Ac1 + 40-50°С, закаливают в масле и при температуре в течение 2 ч. Применение способа позволяет значительно повысить механические свойства стали и уменьшить трудоемкость изготовления из нее изделий.The technical result is achieved by heating the workpieces at a speed of 80-100 deg / min to subcritical temperatures Ac 1 - 5-15 ° C, kept at these temperatures for 2-2.5 hours and rolled with a degree of deformation of 30-60%. After deformation, the preforms are heated to Ac 1 + 40-50 ° C, quenched in oil and released at 200-300 ° C for 2 hours. To increase workability during machining by reducing the hardness of the workpiece, it is cooled from deformation temperatures in air and subjected machined. Finished products are heated to temperatures Ac 1 + 40-50 ° C, quenched in oil and at a temperature of 2 hours. The application of the method can significantly increase the mechanical properties of steel and reduce the complexity of manufacturing products from it.
Способ заключается в том, что отливку из стали куют и закаливают с температуры ковки в масле. Затем заготовка нагревается до субкритических температур (Ac1 - 5-15°С), выдерживается при этих температурах и подвергается пластической деформации со степенью обжатия 30-60%. Затем следует стандартная термическая обработка, включающая в себя закалку и отпуск при температурах 180-200°С. Способ позволяет получить стали с мелкозернистой структурой и высоким уровнем прочностных характеристик.The method consists in the fact that the steel casting is forged and quenched from the forging temperature in oil. Then the workpiece is heated to subcritical temperatures (Ac 1 - 5-15 ° C), maintained at these temperatures and subjected to plastic deformation with a compression ratio of 30-60%. This is followed by standard heat treatment, including hardening and tempering at temperatures of 180-200 ° C. The method allows to obtain steel with a fine-grained structure and a high level of strength characteristics.
В результате обработки по предлагаемому способу наблюдается уменьшение размера зерна в стали после обработки до 2-5 мкм, повышение значений ударной вязкости по сравнению с аналогичными сталями после стандартной обработки, уменьшение склонности сталей к проявлению эффекта обратимой отпускной хрупкости. Это позволит расширить область применения сталей и снизить материалоемкость изделий из них. Также наблюдается снижение температуры вязко-хрупкого перехода в область отрицательных температур, что позволит использовать изделия в условиях севера.As a result of processing by the proposed method, there is a decrease in grain size in steel after processing to 2-5 microns, an increase in impact strength values compared to similar steels after standard processing, and a decrease in the tendency of steels to manifest a reversible temper brittleness effect. This will expand the scope of steel and reduce the material consumption of products from them. A decrease in the temperature of the viscous-brittle transition to the region of negative temperatures is also observed, which will allow using the products in the north.
ПримерExample
Отливку из стали 9ХС обрабатывают по предложенному способу.9XC steel casting is processed according to the proposed method.
Свойства стали, обработанной согласно известному и предложенному способам, представлены в табл. 1, из которых следует, что применение способа позволяет значительно повысить эксплуатационные свойства стали и уменьшить трудоемкость изготовления из нее изделий.The properties of steel processed according to the known and proposed methods are presented in table. 1, from which it follows that the application of the method can significantly increase the operational properties of steel and reduce the complexity of manufacturing products from it.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013144255/02A RU2544730C1 (en) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | Method of thermomechanical treatment of low alloyed steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013144255/02A RU2544730C1 (en) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | Method of thermomechanical treatment of low alloyed steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2544730C1 true RU2544730C1 (en) | 2015-03-20 |
| RU2013144255A RU2013144255A (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53282412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013144255/02A RU2544730C1 (en) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | Method of thermomechanical treatment of low alloyed steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2544730C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2631068C1 (en) * | 2016-10-18 | 2017-09-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Method of deformation-thermal processing low-alloy steel |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1328391A1 (en) * | 1985-10-14 | 1987-08-07 | Днепропетровский Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева | Method of manufacturing tool |
| RU2000161C1 (en) * | 1992-06-30 | 1993-09-07 | Максимов А.П., Тарасов С.В., Шир ев А.В. | Ring-type forged pieces production method |
| RU2415183C1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-03-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли (Минпромторг России), | Procedure for fabrication of forged pieces of low carbon ferrite-pearlite steels |
| RU2456368C1 (en) * | 2011-02-08 | 2012-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли (Минпромторг России) | High-strength dynamic impact resistant steel and method for production of this steel sheets |
-
2013
- 2013-10-02 RU RU2013144255/02A patent/RU2544730C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1328391A1 (en) * | 1985-10-14 | 1987-08-07 | Днепропетровский Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева | Method of manufacturing tool |
| RU2000161C1 (en) * | 1992-06-30 | 1993-09-07 | Максимов А.П., Тарасов С.В., Шир ев А.В. | Ring-type forged pieces production method |
| RU2415183C1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-03-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли (Минпромторг России), | Procedure for fabrication of forged pieces of low carbon ferrite-pearlite steels |
| RU2456368C1 (en) * | 2011-02-08 | 2012-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли (Минпромторг России) | High-strength dynamic impact resistant steel and method for production of this steel sheets |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2631068C1 (en) * | 2016-10-18 | 2017-09-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Method of deformation-thermal processing low-alloy steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013144255A (en) | 2015-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6113111B2 (en) | Thermomechanical processing of iron alloys and related alloys and articles | |
| US9297059B2 (en) | Method for the manufacture of wrought articles of near-beta titanium alloys | |
| Pachurin et al. | Economical preparation of 40X steel for cold upsetting of bolts. | |
| TWI589710B (en) | Rolled steel bar and rolled wire rod for cold forged parts | |
| US20150240339A1 (en) | Tailored rolling of high strength aluminum | |
| CN111438317A (en) | Preparation method for forging and forming high-strength high-toughness β -type titanium alloy forging | |
| CN114086063A (en) | Method for producing high-speed tool steel material, method for producing high-speed tool steel product, and high-speed tool steel product | |
| JP5895266B2 (en) | Forging manufacturing method | |
| CN106834941A (en) | A kind of hot press-formed steel and its production method | |
| CN107012398A (en) | A kind of Nb-microalloying TRIP steel and preparation method thereof | |
| CN113122684A (en) | Processing method for improving SDH13 performance of die steel | |
| US10557183B2 (en) | Work hardenable yield ratio-controlled steel and method of manufacturing the same | |
| RU2618678C1 (en) | Method of deformation-thermal processing of austenitic high-manganese steel | |
| CN103753116A (en) | Method for manufacturing working roll of sendzimir mill | |
| RU2544730C1 (en) | Method of thermomechanical treatment of low alloyed steel | |
| CN103436663A (en) | Technique for improving hot-rolling elongation of steel for bainite steel rail | |
| CN108251757B (en) | Yb-containing high-performance bearing steel electroslag ingot and one-step material forming process thereof | |
| CN107937829B (en) | High-strength rotor shaft forging for high-voltage motor and heat treatment method | |
| RU2631069C1 (en) | Method of producing sheets from high-manganese steel | |
| RU2749815C1 (en) | Method for obtaining hardened workpieces of fasteners made of stainless austenitic steel | |
| CN109576465A (en) | A kind of compression mod steel martensitic structure fine method | |
| RU2636542C1 (en) | Method for producing round rolled stock of boron-containing steel with increased ductility | |
| CN107419174B (en) | Economical high-carbon steel and its manufacturing method | |
| RU2782370C1 (en) | Method for producing hardened workpieces from non-magnetic corrosion-resistant austenitic steel | |
| RU2627715C1 (en) | Method of thermomechanical processing microalloy steels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181003 |