SU1528798A1

SU1528798A1 - Method of heat treatment of large forgings

Info

Publication number: SU1528798A1
Application number: SU874316881A
Authority: SU
Inventors: Вера Григорьевна Дубинская; Осип Семенович Хусид; Александр Павлович Клименко
Original assignee: Днепропетровский Завод Металлургического Оборудования
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-12-15

Abstract

Изобретение относитс к технологии термической обработки стали и может быть использовано дл термической обработки деталей машин ответственного назначени . Цель изобретени - повышение эксплуатационной стойкости. Поковку из стали 15 ХСНД диаметром 300 мм и длиной 1500 мм куют из слитка. Температура конца деформации 920°С, охлаждение в воде. Затем поковки подвергают термоциклической обработке около точки Ас₁. Обработка ведетс таким образом, что перегрев относительно точки Ас₁ осуществл етс на 5 - 20°С, а охлаждение - до температур выше начала мартенситного превращени . При этом количество циклов должно обеспечивать первоначальное значение температуры Ас₁. 2 табл.The invention relates to the technology of heat treatment of steel and can be used for the heat treatment of machine parts of a responsible purpose. The purpose of the invention is to increase operational durability. The forging of steel 15 CHDS with a diameter of 300 mm and a length of 1500 mm is forged from an ingot. Temperature of the end of deformation is 920 ° С, cooling in water. Then forgings subjected to thermal cycling processing near the point Ac ₁ . The treatment is carried out in such a way that the superheat relative to the Ac ₁ point is carried out at 5 - 20 ° C, and cooling to temperatures above the beginning of the martensitic transformation. The number of cycles must provide the initial value of the temperature Ac ₁ . 2 tab.

Description

Изобретение относитс к технологии термической обработки стали и может быть использовано дл термической обработки деталей машин ответственного назначени .The invention relates to the technology of heat treatment of steel and can be used for the heat treatment of machine parts of a responsible purpose.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной стойкости.The purpose of the invention is to increase operational durability.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу термической обработки крупных поковок, включающему закалку с температуры окончани гор чей пластической деформации и высокий отпуск, нагрев и охлаждение после закалки ведут циклически около точки Ас с перегревом на 5-20 С, охлаждением до температур бейнитного превращени и количеством циклов, обеспечивающим первоначальное значение температур АС| дл материала поковки.This goal is achieved by the fact that according to the method of heat treatment of large forgings, including quenching from the end temperature of hot plastic deformation and high tempering, heating and cooling after quenching lead cyclically around the Ac point with overheating for 5–20 ° C, cooling to bainite transformation temperatures and number of cycles, providing the initial value of the temperature of the AC | for forging material.

Термоциклирование около точки Ас позвол ет уменьшить размер действительного зерна, что ведет к увеличению ударной в зкости материала поковок. Перегрев более чём на 20 С выше точки Ас, снижает твердость и износостойкость изделий. Перегрев меньше чем на 5°С трудно достижим.Thermal cycling near point Ac reduces the size of the actual grain, which leads to an increase in the toughness of the material of the forgings. Overheating by more than 20 ° C above the Ac point reduces the hardness and wear resistance of the products. Overheating by less than 5 ° C is difficult to achieve.

Переохлаждение аустенита до температур бейнитного превращени cnocgibcT- вует повышению прочности.Subcooled austenite to bainite transformation temperatures cnocgibcT-vuta increase strength.

СЛ N9SL N9

Р R

СОWITH

эоeo

Термоциклирование ведет к изменению температуры Ас, причем через определенное количество циклов точка Ас имеет первоначальное значение. Это ко личество циклов соответствует максимальной ударной в зкости материала при данной обработке.Thermocycling leads to a change in the temperature Ac, and after a certain number of cycles the point Ac has an initial value. This number of cycles corresponds to the maximum toughness of the material during this treatment.

Поковку из стали 15ХСНД и 20ХГСА диаметром 300 мм и длиной 1500 мм ко- вали из слитка. Температура конца деформации 920-880 С, охлаждение в воде. Нагрев и охлаждение при термоциклической обработке проводили в шахтных печах путем поочередной загрузки. The forging of steel 15HSND and 20HGSA with a diameter of 300 mm and a length of 1500 mm was from an ingot. The temperature of the end of deformation 920-880 C, cooling in water. Heating and cooling during thermocyclic processing was carried out in shaft furnaces by alternately loading.

Изменение положени точки Ас в процессе термоциклировани определ лось предварительно методом дифференциального термического анализа с записью кривых нагрева, охлаждени и критических точек. При этом моделировались все технологические параметры при обработке поковок (обжатие, закалка , температуры нагрева и охлаждени , скорости нагрева и охлаждени и др.). Точность определени критичес ких точек ±1 ,5°С.The change in the position of the Ac point during the thermal cycling process was determined previously by the method of differential thermal analysis with recording of the heating, cooling, and critical points. In this case, all technological parameters were simulated during the processing of forgings (compression, quenching, heating and cooling temperatures, heating and cooling rates, etc.). Accuracy of determination of critical points is ± 1, 5 ° С.

Пластическа деформаци и закалка с температур конца пластической деформации определ ли исходную СТруК- туру и исходное положение точки Ас. В процессе предварительных экспери - ментов определ ли механические свойства и структуру.Plastic deformation and quenching from the temperatures of the end of plastic deformation determined the initial structure and the initial position of point Ac. During the preliminary experiments, the mechanical properties and structure were determined.

Исходна температура Ас стали 15ХСНД , в процессе ТЦО она пада ла до и после п ти циклов вновь подымалась до 7 +5 С у стали 20ХГСThe initial temperature Ac of the steel 15KhSND, in the process of TCT it fell before and after five cycles again rose to 7 +5 C in steel 20HGS

точки Ас составл ла ТЦО падает до иAc points made up TCO drops before and

750° С750 ° С

в процессеin the process

после четырехafter four

циклов подымаетс вновь до 750 С.cycles rise again to 750 C.

5five

0 5 0 5

Q Q

00

Режимы обработки и результаты испытаний показаны в табл. 1.Processing modes and test results are shown in Table. one.

Значени механических свойств поковок из сталей 15ХСНД, 20ХГСА и 40ХН, обработанных по предлагаемым режимам с охлаждением до областей перлитного (по известному способу) и бейнитного превращени (по предлагаемому), а также соотношени структурных составл ющих приведены в табл. 2.The values of mechanical properties of forgings from steel 15KhSND, 20HGSA and 40KhN, processed according to the proposed modes with cooling to the areas of pearlite (by a known method) and bainite transformation (according to the proposed), as well as the ratio of structural components are given in Table. 2

Приведенные данные подтверждают наличие при оптимальном количестве циклов более высокого комплекса механических свойств при охлаждении до температур бейнитного превращени .These data confirm the presence of a higher complex of mechanical properties at the optimum number of cycles when cooled to bainite transformation temperatures.

Как видно из табл. 1 и 2 сравнительных испытаний, предлагаемый способ увеличивает одновременно прочность и в зкость сталей, что позвол ет увеличить эксплуатационную стойкость .As can be seen from the table. 1 and 2 of the comparative tests, the proposed method simultaneously increases the strength and toughness of the steel, which makes it possible to increase the operational durability.

Предлагаемый способ обработки позвол ет повысить стойкость получаемых деталей в 1,-1,6 раза по их эксплуатации .The proposed processing method allows to increase the durability of the parts obtained by 1, -1.6 times in their operation.

Claims

Invention Formula

The method of heat treatment of large forgings, including quenching with the following cyclical heating and cooling near Ac point with overheating by 5–20 ° C, differs with the fact that, in order to increase the operational durability, cooling during thermal cycling is carried out to bainite transformation with the number of cycles providing the initial value of temperature Ac for the forging material.

760,730

550 530

Table 1

670 680

0.98 g, 20