SU1086020A1 - Способ изотермического отжига проката - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ОТЖИГА ПРОКАТА, включающий нагрев до температур аустенизации выше Ас, вьщержку, охлаждение до температур ниже Ас, изотермическую вьщержку до завершени  перлитного превращени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества проката дл  чистовой вырубки при термообработке в садочных печах, нагрев и охлаждение провод т циклически с последовательным понижением температуры от максимальной (Ac+dT) - (Ас+ ЗТ+лТ,) в первом цикле до температуры аустенизации Ас - () в последнем цикле, причем количество циклов п опЛТ редел ют из услови  п , где 4Т перепад температур по садке в первом цикле, Л Т - интервал отжигае§ мости, а изотермическую вьщержку до завершени  перлитного превраще (Л ни  провод т перед последующим нагревом в каждом цикле.

Description

Изобретение относитс  к термичес кой обработке металлов и предназначено дл  использовани  при ум гчагощей сфероидизирующей обработке проката дл  чистовой вырубки в :камерньп и колпаковых печах. Известен способ изотермического отжига быстроре к щей стали, включаю щий нагрев до температзфы аустениза ции, выдержку, охлалодение, изотерми ческую вьщержку при температуре пер литного превращени  к окончательное охлаждение, причем длительность выдержки при температуре перлитного превращени - превышает длительность выдержки при аустенизации в 1„41 ,8 раза tl. Одьгако при осуагествлении этого способа в камерной или колпаковой печи в значительной части садки не .достигаютс  требуемые прочность и структура ввиду значительного перепада температур по сечениго садки, Максимальный перепад температур отмечаетс , как правило, по высоте сац ки и он может составить 1 00--1 ЗО-С . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ термической обработки , состо щий в нагреве стал до темпй;ратуры отпуска, равной Ас.| - (25-5ifC и вьздержке в течение 1-4 ч, дальнейшем нагреве до температз/ры Ас,(20-40 с) с выдержкой после прогрева 0,5-1 ч и охлаждении до Лс,.- (50 -150 С), изотермической выдёрз ке и ох лаждении С 2 J. 1-1едостатком этого способа в случ реализации его в колпаковых н камер ных печах  вл етс  значительный рат брос свойств металла по объ ;г; сад-ки , вызванный фактически различными режимами обработки, умег: шить перепад температур по сечению садки путем уменьшени  ее. размеров приводит к резкому снижению произво дительности печей, пре;«де всего зл счет увеличени  затрат времени на нагрев и охлазкдепие садки. Все это обусловлено тем, что все час-н еад ки нагреваютс  только один раз, что при наличии неизбекшого перепада температур приводит к а-устенизацки разных частей садки при различна-- температурах о Цель изобретени  - повышение качества проката дл  чистовой вырубки при термообработке в садочных печах 02 Ппс-глнленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу изотермиче:ского отжига проката, включающему до температур аустенизации Bhiuie Ас , выдержку, охлаждение до температур ниже Ас, изотермическую вьитержку до завершени  перлитного превращени S нагрев и охлаждение проката провод т циклически с последо1;ателы1ьгм понижением температуры от максимальной ( ) - (Ас + мТ + /iT,,) Е первом цикле до температуры 1устенизации Ас,. - (Ас +4Т) в нос.ледпем цикле, причем количество циклов п определ ют из услови  ДТ-1 п7-рг-з где перепад температур по садке в первом цикле, /4Т - интервап отжигаемости, а изотермическую и.ыдержку до завер;иени  перлитного пр.-2Бра1цени  провод т перед последуюiiiiiM нагревом в каж/дом .цикле. образом, при достижении ;- ахсл-1м.альной температуры нагрева садки в первом цикле сама  холодна  часть садки находитс  в температурггоГ- интервале аустенизации, позвол ю|; Г: - получить требуемую структуру и П)ОЧИОСТЬ . Нагрр.в в последующих циклах до бо.иее низких температур не может призест}; к образованию в вышеуказанпой час1--н садки пластинчатого перлита и повьшению прочности. Сама  гор ча  часть садки в первом ц-ц-кпе .приобретает требуемую темпераTvpy аусгени-зации в последнем цикле, } го }.7.озво..а ет сохранить в остальных -част х .садки структуру сфероидизироиан .ного цементита, образованную после г.(рец:лес1вующих нй.гревов, пр.и этом п.:; игк:;до-г--ательное сн жение температурь; ОТ цккла к циклу составл ет Ко..1(-.ство циклов (п..) 5 определ е/--- , где ДТ.., - перепад ератур на садке в первом цикле, лт - интер.вал отжигаемости, обеспечи-нас/ возможность по крайней мере одно .кп.а-14-)ого 1-.агрева любой части садки до температуры отжига и соответственко получение сфероидизированной струкгу;:;л зо зсбм объеме садки, Выдержка при температуре ниже Ас .ме:.-.;-;;/ .ь.атревами до завершени  перлит-ного превращени  иск.пючае7- возможность ссу.кракени  аустенита, образевавшегос  при предьщущем нагреве, в ходе очередного нагрева до температуры АО,. Сохранение устор чивого аустенита , образовавшегос  при нагревадо температур, превышающих Ас +4Т, приводит к образованию при охлаждении пластинчатого перлита.

Максимальна  температура нагрева садки, достигаема  при первом нагреве , составл ет (,) - (Ас + уТ+ЛТ). Ограничение температуры нагрева садки обеспечивает уменьшение окалинообразовани , обезуглероживани  и снижает требуемое дл  полной сфероидизации количество нагревов, а также предотвращает рост зерна.

Изобретение может быть использовано в любой садочной печи периодического действи , например колпаковой или камерной. Осуществление нагрев,ов и охлаждений согласно предлагаемому способу производитс  путем изменени  температуры рабочего пространства печи.

Выбор граничных параметров температуры отжига обусловлен тем, что при нагреве ниже температуры Ас не происходит образовани  аустенита, а при нагреве выше однородность и устойчивость аустенита повы шаютс  в такой степени, что получение сфероидизированной структуры становитс  невозможным. Выбор граничных параметров величины снижени  температуры самой холодной части садки при каждом промежуточном нагреве обусловлен прежде всего тем, 5что это снижение не может превьшать величины 4Т, котора  дл  доэвтектоидных сталей, примен емых дл  чисто вой вырубки, при многократных нагревах и охлаждени х составл ет 30-35 С Снижение температуры самой холодной части садки на и более приводит к тому, что отдельные части садки ок -зываютс  нагретыми при i-ом нагреве до температуры выше , а при i+1 нагреве - до температуры ниже Ас, т.е. в этих част х садки не может быть получена требуема  структура. Уменьшение величины снижени  температуры (10°С) приводит к значительному увеличению количества нагревов и длительности обработки

Выбор минимально возможного количестна нагревов из соотношени 

обусловлен тем, что в случае

отдельн)1е части садки не будут нагреты до температуры отжига в интервале Ас.-, и в них не будет получена требуема  структура.

Выбор максимальной температуры нагрева садки, равной () (Ас +ZiT+4T), обусловлен тем, что при перепаде температур по садке, равном ЛТ, и нагреве самой холодной части садки до предельной температуры отжига Ас +4Т, температура самой гор чей части садки составл ет Ас +лТ+ЛТ. Дальнейшее повьш1ение температуры садки приводит к невозможности получить требуемую структуру в самой холодной части садки (из-за перегрева), а в самой гор чей части садки происходит совершенно неоправданное окисление и обезуглероживание поверхности проката.

Так, например, при отжиге профилей из стали 45 (18x24x4000 мм) в к олпаковую электрическую печь 6КБ-520А загружают 9 т металла трем  пачками. Высота пачки составл ет 250-300 мм. В каждую пачку ввод т термопару дл  контрол  температуры металла, а в колпаке и стенде печи имеютс  стационарные термопары. Вследствие того, что снизу нагрев садки на осуществл етс  (в стенде печи нет нагревателей), самой гор чей частью садки  вл лась верхн   пачка, а самой холодной - нижн   . При первом нагреве перепад температур по садке составл ет , что и определ ет минимальное количество нагревов (3), вследствие чего в процессе отжига печь и всю садку нагревают три раза, причем температура нагрева самой холодной части садки при втором и третьем нагреве уменьшена на 25 и соответственно . При третьем нагреве гор ча  часть садки (верхн   пачка) нагрета до температуры в интервале (Ас +41).

Распределение максимальных темератур при нагреве и минимальных емператур при охлаждении (темпераур выдержек) в различных част х садси в процессе отжига представлено в аблице.

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ОТЖИГА ПРОКАТА, включающий нагрев до температур аустенизации выше Ас₍, выдержку, охлаждение до температур ниже Ас^, изотермическую выдержку до завершения перлитного превращения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества проката для чистовой вырубки при термообработке в садочных печах, нагрев и охлаждение проводят циклически с пос ледовательным понижением температуры от максимальной (Ас^+ДТ^) - (Ас+ДТ+ДТр в первом цикле до температуры аустенизации Асц - (Ас^+ДТ) в последнем цикле, причем количество циклов η определяют из условия где

   АТ₄- перепад температур по садке в первом цикле, АТ- интервал отжигае мости, а изотермическую выдержку до завершения перлитного превраще ния проводят перед последующим нагре вом в каждом цикле.