SU1444366A1 - Способ изготовлени лонжеронов рам транспортных машин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области термической обработки стали и может быть использовано в черной металлур-. гии и машиностроении при изготовлении лонжеронов рам транспортных мр- шин. Цель изобретени  - улучшение качества лонжеронов путем увеличени  прочности и ударной в зкости стали, а также удешевление процесса путем увеличени  числа резов до поломки пуансона при холодной вырубке. Сущность изобретени  заключаетс  в том, что в известном способе, включающем нагрев заготовки до температур аусте- низации, гор чую прокатку полосы, охлаждение после прокатки со скоростью 40-70 град/с до заданной температуры , вьщержку при этой температуре , холодную вырубку и формообраэо- вание при температуре отпуска 580- § , охлаждение начинают через 10- 20 с после окончани  прокатки до Мн

Description

:&

со

Од Од

Изобретение относитс  к термической обработке стали и может быть использовано в черной металлургии и машиностроении при изготовлении лонже- ронов рам транспортных машин,

Цель изобретени  - улучшение качества лонжеронов путем увеличени  прочности и ударной в зкости стали, а также удешевлени  процесса путем увеличе ни  числа резов до поломки пуансона при холодной вырубке.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем,

При ускоренном охлаждении проката непосредственно после окончани  прокатки его структура и свойства (и в особенности их стабильность) определ ютс  не только параметрами охлаждени  но и устойчивостью и состо нием такой структуры исходного аустенита. Известно , что даже дл  стали одного химического состава различна  продолжительность последеформационной паузы приводит к разной степени рекристаллизации деформированного аустенита, а следовательно, и наследовании при охлаждении раз(1ой субструктуры аусте- .нита:И, кроме того, за счет изменени  размеров аустенитных зерен мен - етс  устойчивость аустенита. После- деформационна  пауза продолжительностью 10-20 с обеспечивает стабилизацию исходной аустенитной структуры , а следовательно, структуры и свойств проката после термической обработки . Если ускоренное охлаждение начинают менее чем через 10 с после окончани  прокатки, то аустенитна  структура не успевает стабилизиро- ватьс  из-за протекани  более ранних стадий рекристаллизации - снижаетс  стабильность свойств в готовом прокате . Продолжительность последеформационной паузы более 20 с нежелатель- на, так как снижаетс  производительность процесса, а также возникает опасность преждевременного вьщелени  доэвтектоидного феррита, что снижает комплекс эксплуатационных свойств.

Ускоренное охлаждение из аустенит- ного состо ни  со скоростью АО-УО С/с до температуры на 20-40 0 выше MH с последующей выдержкой в течение 130- 160 с приводит к образованию в верхнем интервале температур 750-600 С дл  большинства лонжеронных конструк- ционньк сталей 65-75% феррита и перлита , а при выдержке 15-25% нижнего

бейнита. Кроме того, при такой частичной закалке на нижний бейнит в стали остаетс  достаточно высокое количество остаточного аустенита (до 10%), что  вл етс  результатом внутреннего перераспределени  углерода в процессе бейнитного превращени .

Изотермический распад переохлажденного аустенита при температуре на 20-40 С выше Мц приводит к образованию структуры нижнего бейнита, котора  характеризуетс  формированием в каждом зерне курдюмовско-заксовского переплетени  «з -кристаллов с равномерно распределенной в них карбидной фазой , что по сравнению со структурой верхнего бейнита (в известном способе ) обозначает после отпуска сочетание одновременно более высокой прочности и пластичности стали. Значительное количество остаточного аустенита (до 10%), равномерно распределенного в бейнитной матрице, не только значительно (по сравнению со структурой в известном способе) повышает обрабатываемость при холодном раскрое лонжеронной полосы, но и при последующем отпуске за счет распада на высокодисперсную феррито-карбидную смесь повышает в зкость металла.

Если ускоренное охлаждение приостанавливают при температуре, более чем на превышающей Мц, то уменьшаетс  количество остаточного аустенита , ухудшаетс  обрабатываемость при холодном раскрое. Кроме того, образуетс  субструктура бейнита менее устойчива  против отпуска, что приводит к снижению прочности. Если ускоренное охлаждение прерывают при температуре, менее чем на 20°С превышающей М(, то дл  обеспечени  завершени  бейнитного превращени  требуетс  значительное увеличение продолжительности выдержки, кроме того, часть аустенита может превратитьс  в мартенсит, что ухудшает обрабатываемость полосы при холодном раскрое

Выдержка продолжительностью менее 130 с не обеспечивает полное завершение бейнитного превращени , что приводит к образованию мартенсита в структуре стали и ухудшает обрабатываемость при холодном раскрое. Увеличение продолжительности выдержки более 160 с не приводит к структурным изменени м, но увеличивает продолжительность процесса.

Пример. На металлургическом заводе согласно предлагаемому способу ) прокатали партию полос размерами 8(7)х400х6000 мм из стали 19ХГС (температура начала мартенситного превращени  дл  стали 19ХГС , бейнит- ного 590 С). После выхода из чистовой клети с температурой 950-970°С полосы выдерживали на рольганге в течение 5, ю 10, 20, 25 с и охлаждали в душирующей установке со скоростью до температуры 410, 420, 440, 450 С. Сразу после выдачи из душирующей установки полосы выдерживали в термостате в те- 15 чение 120-170 с с последующим охлаждением до комнатной температуры.

Часть полос сразу после выхода из чистовой клети охлаждали в душирующей установке со скоростью до 20

540 и, выдерживали в термостате в течение 40 с с последующим охлаждением до комнатной температуры (известный способ).

На автомобильном заводе на прессе усилием 6000 т производили холодную вырубку лонжеронной заготовки и пробивку отверстий. Затем заготовки нагревали в проходной газовой печи до и производили формовку лонжеронов . До и после формовки от опытньп; лонжеронов отбирали пробы дл  исследовани  микроструктуры и механических свойств лонжеронов. Технологичность при холодной вырубке определ ли количеством резов до поломки пуансона.

Режимы обработки, а также результаты исследований металла опытных лонжеронов представлены в таблице.

Исследовани  показали, что изготовление автомобильных лонжеронов предлагаемым способом по сравнению с известньм позвол ет на 12-15% повысить прочностные характеристики проката при увеличении ударной в зкости металла при отрицательных температурах в 2 раза, -а также значительно повысить обрабатываемость металла при холодном раскрое.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  лонжеронов рам транспортных машин преимущественно из низколегированной полосовой стали, включающий нагрев заготовки до температур аустенитизации, гор чую прокатку полосы, охлаждение после прокатки со скоростью 40 - 70 град/с до заданной температуры, выдержку при этой температуре.

   5 14443666

   холодную вырубку и формообразованиешевлени  процесса путем увеличени 

   nprf температуре отпуска 580-620 С,числа резов до поломки пуансона при

   отличающийс  тем, что,холодной вырубке, охлаждение провод т

   с целью улучшени  качества лонжеро- через 10 - 20 с после окончани  пронов путем увеличени  прочности икатки до Мн (20-40) с а выдержку

   ударной в зкости стали, а также уде-осуществл ют в течение 130-160 с.