RU2779559C1 - Способ изготовления металлоизделий шарообразной формы - Google Patents
Способ изготовления металлоизделий шарообразной формы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779559C1 RU2779559C1 RU2021132539A RU2021132539A RU2779559C1 RU 2779559 C1 RU2779559 C1 RU 2779559C1 RU 2021132539 A RU2021132539 A RU 2021132539A RU 2021132539 A RU2021132539 A RU 2021132539A RU 2779559 C1 RU2779559 C1 RU 2779559C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balls
- cooling
- rolling
- temperature
- induction device
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 10
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000171 quenching Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 3
- 102220375185 PSMD13 C21D Human genes 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 iron smelting Chemical compound 0.000 description 2
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101710030131 C17L Proteins 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к изготовлению металлоизделий шарообразной формы. Осуществляют сквозной нагрев круглых заготовок соответствующего размера в среднечастотном индукционном устройстве, прокатку шаров на стане поперечно-винтовой прокатки при температуре 950-1070°С, закалку шаров до температуры 125-160°С в закалочном барабане с охлаждением проточной водой и самоотпуск шаров в контейнерах. После прокатки производят подстуживание шаров до 620-700°С в подстуживающем барабане с принудительным воздушным охлаждением. Осуществляют последующий поверхностный нагрев шаров до 850-930°С в высокочастотном индукционном устройстве, содержащем вращающуюся транспортировочную трубку и несколько секций индукторов. В результате повышается износостойкость и ударная стойкость металлических шаров.
Description
Известен способ изготовления металлоизделий шарообразной формы (далее - шаров) из низколегированного чугуна с шаровидной формой графита, включающий выплавку чугуна, отливку прутков, прокатку их на стане поперечно-винтовой прокатки, изотермическую закалку с последующим отпуском при температуре 280-320°С (Патент РФ 2082530, МПК В21Н 1/14, С22С 37/10, 27.06.1997 г.).
Недостатком известного способа является то, что не обеспечивается разница между твердостью поверхности и сердцевины шара, следовательно, ниже износостойкость и ударная стойкость; другим недостатком является более сложная и затратная технология термообработки шаров: необходимость наличия оборудования для проведения изотермической закалки в расплаве солей и отпуска в проходном закалочно-отпускном агрегате для обеспечения требуемой твердости шаров.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является способ изготовления мелющих шаров, включающий нагрев непрерывнолитой заготовки, прокатку на сортовом стане горячей прокатки круглых заготовок соответствующего размера, последующий их нагрев в индукционном устройстве, прокатку из них шаров на стане поперечно-винтовой прокатки при температуре 950-1050°С, подстуживание шаров перед закалкой до температуры 840-900°С в подстуживающем барабане с дополнительной подачей воздуха, закалку в закалочном барабане с помощью проточной воды до температуры шаров 125-160°С и самоотпуск шаров в контейнерах (Патент РФ 2596737, C21D 9/36, В21Н 1/14, C21D 1/02, В23Р 15/00, 13.05.2015 г.)
Недостатком данного способа является то, что:
- закалка осуществляется с прокатной температуры выше линии GSE (нижняя часть диаграммы состояния сплавов железо-углерод) [1] с подстуживанием до закалочного значения, что приводит к образованию крупного зерна аустенита и, соответственно, ухудшается характер последующих фазовых превращений;
- для обеспечения 3-5 группы твердости шаров [2] на выходе установки необходимо применение в качестве материала заготовок высокоуглеродистых дополнительно легированных сталей (массовая доля углерода >0,6%).
Техническим результатом изобретения является повышение группы твердости металлоизделий шарообразной формы, их износостойкости и ударной стойкости на выходе установки в случае их изготовления из низколегированных сталей с возможностью уменьшения массовой доли углерода применяемой стали.
Технический результат достигается тем, что в способе производства металлоизделий шарообразной формы, включающем нагрев, прокатку, охлаждение шаров, закалку, отпуск, согласно изобретению производят сквозной нагрев круглых заготовок соответствующего размера в среднечастотном индукционном устройстве, прокатку из них шаров на стане поперечно-винтовой прокатки при температуре 950-1070°С, подстуживание шаров до 620-700°С в подстуживающем барабане с принудительным воздушным охлаждением, поверхностный нагрев шаров до 850-930°С в высокочастотном индукционном устройстве, содержащем вращающуюся транспортировочную трубку и несколько секций индукторов, закалку шаров до температуры 125-160°С в закалочном барабане с охлаждением проточной водой и самоотпуск шаров в контейнерах.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Использование в рассматриваемом способе охлаждения шаров до 620-700°С после прокатки и последующего их поверхностного нагрева до 850-930°С в высокочастотном индукционном устройстве обеспечивает процесс термоциклирования, который позволяет достичь измельчения зерна аустенита и получение мелкодисперсного мартенсита закалки перед отпуском на поверхности шара, что, в свою очередь, увеличивает поверхностную твердость шара. Дальнейший низкотемпературный отпуск способствует перераспределению углерода в мартенсите закалки и образованию мартенсита отпуска. При этом снижаются внутренние напряжения, а высокая твердость и износостойкость остаются на прежнем уровне. Сочетание высокой поверхностной твердости и относительно пластичной сердцевины улучшает свойство противораскалываемости шара, т.е. его способность сопротивляться ударным нагрузкам.
Используемое высокочастотное индукционное устройство [3] содержит вращающуюся транспортировочную трубку из жаропрочного диэлектрического материала, расположенную под некоторым углом наклона к горизонту, по которой движутся обрабатываемые шары. Трубка расположена внутри нескольких секций индукторов. Данное решение обеспечивает равномерный по поверхности (осесимметричный) на заданную глубину нагрев движущихся шаров.
Таким образом, применение предлагаемого способа изготовления шаров позволяет повысить износостойкость и ударную стойкость металлических шаров в случае их изготовления из низколегированных сталей с возможностью уменьшения массовой доли углерода применяемой стали.
Библиография
1. Гуляев, А.П., Металловедение / А.П. Гуляев. - М.: Металлургия, 1986. - 544 с.
2. Гост 7524-2015. Межгосударственный стандарт. Шары мелющие стальные для шаровых мельниц.
3. Пат. 2691354 РФ. Установка для поточного индукционного осесимметричного нагрева изделий шарообразной формы / Титов С.С., Безденежных Д.В. (Россия); заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «НПП Система48» (ООО «НПП Система48») (RU).
Claims (1)
- Способ производства металлоизделий шарообразной формы, включающий сквозной нагрев круглых заготовок соответствующего размера в среднечастотном индукционном устройстве, прокатку шаров на стане поперечно-винтовой прокатки при температуре 950-1070°С, закалку шаров до температуры 125-160°С в закалочном барабане с охлаждением проточной водой и самоотпуск шаров в контейнерах, отличающийся тем, что после прокатки производят подстуживание шаров до 620-700°С в подстуживающем барабане с принудительным воздушным охлаждением и последующий поверхностный нагрев шаров до 850-930°С в высокочастотном индукционном устройстве, содержащем вращающуюся транспортировочную трубку и несколько секций индукторов.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2022/050354 WO2023080811A1 (ru) | 2021-11-08 | 2022-11-08 | Способ изготовления металлоизделий шарообразной формы |
| EP22890514.7A EP4272886A1 (en) | 2021-11-08 | 2022-11-08 | Method of manufacturing spherical metal articles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2779559C1 true RU2779559C1 (ru) | 2022-09-09 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA34291C2 (ru) * | 1999-06-22 | 2003-07-15 | Олександр Якович Зелікович | Способ термической обработки изделий |
| RU2596737C1 (ru) * | 2015-05-13 | 2016-09-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства стальных мелющих шаров |
| RU2745922C1 (ru) * | 2020-08-04 | 2021-04-02 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Способ производства мелющих шаров |
| RU2756671C1 (ru) * | 2020-12-20 | 2021-10-04 | Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК») | Способ производства мелющих шаров (варианты) |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA34291C2 (ru) * | 1999-06-22 | 2003-07-15 | Олександр Якович Зелікович | Способ термической обработки изделий |
| RU2596737C1 (ru) * | 2015-05-13 | 2016-09-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства стальных мелющих шаров |
| RU2745922C1 (ru) * | 2020-08-04 | 2021-04-02 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Способ производства мелющих шаров |
| RU2756671C1 (ru) * | 2020-12-20 | 2021-10-04 | Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК») | Способ производства мелющих шаров (варианты) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6586519B2 (ja) | 効果的に結晶粒を微細化する継目無鋼管のオンライン制御冷却方法および製造方法 | |
| EP0787541B1 (en) | Method of manufacturing seamless steel pipes and manufacturing equipment therefor | |
| CN100352952C (zh) | 用于生产晶粒定向电工钢带的工艺 | |
| RU2596737C1 (ru) | Способ производства стальных мелющих шаров | |
| CN107881417A (zh) | 一种低屈强比马氏体‑铁素体‑奥氏体复相耐磨钢板及其制造方法 | |
| RU2532768C1 (ru) | Способ призводства проката из низколегированной толстолистовой стали | |
| RU2779559C1 (ru) | Способ изготовления металлоизделий шарообразной формы | |
| WO2023080811A1 (ru) | Способ изготовления металлоизделий шарообразной формы | |
| RU2745922C1 (ru) | Способ производства мелющих шаров | |
| RU2756671C1 (ru) | Способ производства мелющих шаров (варианты) | |
| EP3854889A1 (en) | Method for controlled coolling of forged parts made of microalloyed steel | |
| JPS59136421A (ja) | 球状化組織を有する棒鋼と線材の製造方法 | |
| JP2000336460A (ja) | 機械構造用熱間圧延線材・棒鋼及びその製造方法 | |
| Madhuri et al. | Effect of carbon on the microstructure and mechanical properties in wire rods used for the manufacture of cold heading quality steels | |
| RU2791495C1 (ru) | Способ производства мелющих шаров из стали (варианты) | |
| RU2790722C1 (ru) | Способ производства мелющих шаров | |
| RU2790842C1 (ru) | Способ производства мелющих шаров (варианты) | |
| RU2169787C2 (ru) | Способ получения мелющих шаров из белого легированного чугуна | |
| RU2778651C1 (ru) | Способ производства мелющих шаров из стали | |
| RU2785665C1 (ru) | Способ производства мелющих шаров из стали | |
| RU2763981C1 (ru) | Способ производства калиброванной стали для холодной высадки | |
| RU2778650C1 (ru) | Способ производства мелющих шаров из стали | |
| RU2186859C2 (ru) | Способ закалки изделий из сталей и сплавов | |
| JP3544625B2 (ja) | 熱間圧延直接焼入れ棒鋼とその製造方法 | |
| JPS59136422A (ja) | 球状化組織を有する棒鋼と線材の製造方法 |