SU834154A1

SU834154A1 - Method of producing leaf spring strip

Info

Publication number: SU834154A1
Application number: SU772554002A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Иващенко; Вадим Петрович Труханов; Леонид Павлович Стычинский; Алексей Дмитриевич Морозов; Михал Григорьевич Эрлих; Юрий Павлович Долгокер; Николай Федорович Легейда; Иван Ефимович Анциферов
Original assignee: Донецкий Ордена Трудового Красногознамени Политехнический Институт
Priority date: 1977-12-13
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1981-05-30

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ДЛЯ РЕССОР(54) METHOD OF MANUFACTURING BAND FOR A RESOURCE

1one

Изобретение относитс к металлургии, в частности к изготовлению термически обработанной стальной полосы дл рессор.The invention relates to metallurgy, in particular to the manufacture of heat-treated steel strip for springs.

Известен способ охлаждени стальных изделий после гор чей пластической деформации , заключающийс в том, что изделие вначале охлаждают на воздухе со скоростью 3-5 град/с до температуры, обеспечивающей протекание процессов рекристаллизации , после чего изделие охлаждают в воде со скоростью не более 40-50 град/с до температуры 500-700°С, в дальнейшем охлаждают на воздухе со скоростью не более 8-10 град/с 1.A known method of cooling steel products after hot plastic deformation, is that the product is first cooled in air at a speed of 3-5 degrees / s to a temperature that ensures recrystallization processes, after which the product is cooled in water at a speed of no more than 40-50 deg / s to a temperature of 500-700 ° C, then cooled in air at a speed of no more than 8-10 degrees / s 1.

Однако этот способ охлаждени не позвол ет получить прокат из хромомарганцевой стали с требуемым уровнем твердости. так как изделие целиком охлаждаетс водой до 500-700°С, а затем на воздухе, что приводит к по влению в объеме металла отдельных участков с мартенситной структурой . Это вл етс нежелательным, так как затрудн ет механическую обработку при последующем производстве изделий.However, this cooling method does not allow for the production of rolled steel from chromium-manganese steel with the required level of hardness. since the product is completely cooled with water to 500–700 ° C, and then in air, which leads to the appearance in the volume of the metal of individual sections with martensitic structure. This is undesirable because it makes machining difficult during the subsequent manufacture of products.

Известен способ изготовлени полосы дл рессор из хромомарганцевой стали, заключающийс в гор чей пластической дефор.мации , ускоренном подстуживании поверхностного сло водой до температуры промежуточного превращени аустенита , равной 440°С, и окончательном воздушном охлаждении на холодильнике. При таком способе термообработки изделие находитс как бы в изотермическом режиме охлаждени : за счет более высокой температуры глубинных слоев поверхностный подстуженный слой прогреваетс , его температура несколько повышаетс , а затем изделие целиком начинает охлаждатьс на воздухе. Все это происходит в течение времени, достаточного дл завершени распада переохлажденного аустенита при 440°С с образованием сорбитной, тросто-сорбитной структуры 2.A known method of making a strip for springs from chromium-manganese steel consists in hot plastic deformation, accelerated pressing of the surface layer with water to an intermediate austenite transformation temperature of 440 ° C, and final air cooling on a refrigerator. With this method of heat treatment, the product is, as it were, in an isothermal cooling mode: due to the higher temperature of the deep layers, the surface understressed layer warms up, its temperature rises slightly, and then the product begins to cool completely in air. All this happens for a time sufficient to complete the decomposition of supercooled austenite at 440 ° C to form a sorbitol, reed-sorbitol structure 2.

Однако твердость при этом остаетс выше требований ГОСТ 14959-69. Поэтому в цел х снижени твердости и сн ти внутренних напр жений назначаетс дополнительно с отдельного нагрева отпуск при 650°С в течение 1 ч.However, the hardness remains above the requirements of GOST 14959-69. Therefore, in order to reduce hardness and relieve internal stresses, an additional tempering is given at 650 ° C for 1 hour from separate heating.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ изготовлени стальной полосы дл рессор, включающий ускоренное охлаждение водойThe closest in technical essence to the present invention is a method for manufacturing a steel strip for springs, including accelerated water cooling.

с температуры конца прокатки до 820-780 охлаждение со скоростью 0,1-0,3 град/с до 600-500°С и правку с последующим охлаждением на воздухе 3.from the end of rolling temperature to 820-780 cooling at a speed of 0.1-0.3 degrees / s to 600-500 ° C and straightening followed by cooling in air 3.

Недостатками известного способа вл ютс невозможность получени однородной структуры,зследовательно, и свойств и возможность обезуглероживани из-за малой скорости охлаждени с температуры конца прокатки.The disadvantages of this method are the impossibility of obtaining a homogeneous structure, therefore, the properties and the possibility of decarburization due to the low cooling rate from the temperature of the end of rolling.

Цель изобретени - повышение обрабатываемости за счет получени однородной перлитной структуры.The purpose of the invention is to increase the processability by obtaining a homogeneous pearlite structure.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе изготовлени стальной полосы, включающем гор чую пластическую деформацию , ускоренное и окончательное охлаждение на воздухе, полосу после гор чей пластической деформации охлаждают со скоростью 150-200 град/с до достижени на поверхности температуры 600-500°С, а затем выдерживают при 650°-580°С до завершени распада переохлажденного- аустенита .The goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing a steel strip, including hot plastic deformation, accelerated and final cooling in air, the strip after hot plastic deformation is cooled at a speed of 150-200 degrees / s to a temperature on the surface of 600-500 ° C and then kept at 650 ° -580 ° C until the dissolution of the supercooled austenite is complete.

Охлаждение полосы со скоростью 150- 200 град/с до достижени на поверхности температуры 600-500°С обеспечивает в последующем получение в ее сечении температуры , близкой к температуре изотермической выдержки, т. е. 650-580°С.Cooling the strip at a speed of 150–200 ° C / s until a temperature of 600–500 ° C is reached on the surface ensures, in its cross section, a temperature close to the isothermal holding temperature, i.e. 650–580 ° C.

Охлаждение со скоростью более 200 гpaдJfc приводит к переохлаждению полосы до более низких температур (при этом возможно получение на поверхности мартенситной структуры) и последующее выравнивание температуры по сечению до проведени изотермической выдержки происходит после заверщени инкубационного периода переохлажденного аустенита и сопровождаетс при этом его распадом с образованием промежуточных продуктов повыщенной твердости.Cooling at a speed of more than 200 degrees Jfc leads to overcooling of the strip to lower temperatures (it is possible to obtain a martensitic structure on the surface) and subsequent temperature equalization over the cross section before isothermal aging occurs after the incubation period of the supercooled austenite is completed and is accompanied by its decomposition with the formation of intermediate high hardness products.

Охлаждение со скоростью менее 150 rpa/yfc приводит к выравниванию температуры по сечению при температурах-, значительно превышающих требуемую температуру изотермического превращени (650-580°С), что приводит к значительному увеличению длительности изотермической выдержки и, следовательно , к невозможности реализации способа в потоке прокатки.Cooling at a rate of less than 150 rpa / yfc leads to temperature equalization over the cross section at temperatures significantly exceeding the required isothermal transformation temperature (650-580 ° C), which leads to a significant increase in the duration of isothermal exposure and, therefore, to the impossibility of implementing the method in the stream rolling.

Температура изотермической выдержки после предварительного охлаждени выбрана в интервале 580°-650°С. Нижний предел определ етс тем, что при температурах ниже 580.°С в структуре по вл ютс продукты промежуточного распада переохлажденного аустенита с твердостью больщей, чем требуема .The isothermal holding temperature after pre-cooling was selected in the range of 580 ° -650 ° C. The lower limit is determined by the fact that at temperatures below 580 ° C, intermediate decomposition products of supercooled austenite appear in the structure with a hardness greater than that required.

Изотермическа выдержка при температурах выще 650°С также нежелательна, так как значительно увеличиваетс врем окончани распада переохлажденного аустенита , а в случае его неполного завершени при дальнейшем охлаждении на воздухе возможно по вление мартенсита в структуре, что в свою очередь вызовет повышение твердости .Isothermal aging at temperatures higher than 650 ° C is also undesirable, since the time of termination of the decomposition of supercooled austenite significantly increases, and if it is not fully completed with further cooling in air, martensite may appear in the structure, which in turn will cause an increase in hardness.

Врем между окончанием ускоренного охлаждени и помещением полосы в изотермическую печь изотермической выдержки регламентируетс длительностью инкубационного периода переохлажденного аустенита , котора дл стали 50ХГ с различным содержанием -элементов в пределах марочного состава составл ет 12-40 с, а врем The time between the end of the accelerated cooling and placing the strip in an isothermal isothermal furnace is controlled by the duration of the incubation period of supercooled austenite, which for steel 50HG with different content of elements within the grade composition is 12-40 seconds, and

0 дл завершени изотермической выдержки составл ет 190-320 с.0 to complete isothermal exposure is 190-320 s.

Предлагаемый способ проверен при изготовлении рессорной полосы сечением 75 X 9,5 мм из стали 50ХГА на непрерывном прокатном стане 350. Скорость прокатки в последней клети стана равн етс 5,9 м/с. Температура конца прокатки составл ет 1000°С. После выхода рессорной полосы из последней чистовой клети стана отрезаютс образцы длиной 180 мм, которые подстуживаютс в воде со скоростью 200°С/с в течение 2с, после чего помещаютс в печь с посто нной температурой 600°С, где выдерживаютс в течение 6 мин. Врем между окончанием подстуживани и помещением образца в. печь составл ет 3 с.The proposed method was tested in the manufacture of a spring strip with a cross section of 75 X 9.5 mm from steel 50XGA on a continuous rolling mill 350. The rolling speed in the last stand of the mill is 5.9 m / s. The temperature of the rolling end is 1000 ° C. After the spring strip leaves the last finishing mill stand, 180 mm long samples are cut, which are soaked in water at a speed of 200 ° C / s for 2 s, and then placed in an oven with a constant temperature of 600 ° C, which is kept for 6 minutes. The time between the end of the pressing and the placement of the sample at. the oven is 3 seconds.

В результате проведенной термообработки получена перлитна (феррито-цементитна смесь) структура как по сечению, так и по длине с твердостью, равной НВ 240- -280.As a result of the heat treatment, a pearlite (ferrite-cementite mixture) structure was obtained both in cross section and in length, with a hardness equal to HB 240 -2 -280.

Предлагаемый способ может быть реализован в технологическом потоке непрерывного стана по следующей схеме: рессорна полоса, пройд чистовую клеть непрерывного прокатного стана, попадает в охлаждающее устройство, где осуществл етс лодстуживание поверхностного сло . Выйд из. устройства, полоса ножницами режетс на мерные длины и попадает в изотермическую печь с шагающим подом. ПоQ еле изотермической выдержки полоса из печи попадает на реечный холодильник, где осуществл етс окончательное воздушное охлаждение.The proposed method can be implemented in a continuous mill process flow according to the following scheme: a spring strip, past a finishing stand of a continuous rolling mill, enters a cooling device where the surface layer is freestanding. Come out. the device, the strip is cut by scissors to measured lengths and enters the isothermal furnace with a walking hearth. Due to a barely isothermal holding, the strip from the furnace gets to the rack cooler where the final air cooling takes place.

Использование предлагаемого способа изготовлени стальной полосы дл рессорUsing the proposed method of manufacturing steel strip for springs

5 обеспечивает возможность повышени обрабатываемости за счет получени перлитной структуры, обеспечивающей требуемый уровень твердости НВ 230-270, в технологическом потоке непрерывного прокатного стана.5 provides the possibility of improving machinability by producing a pearlite structure providing the desired level of hardness HB 230-270 in the process stream of a continuous rolling mill.

Claims

Invention Formula

55 A method of making strips for springs, predominantly of their chromium-manganese steels, including hot plastic deformation, accelerated and final 5 air cooling, characterized in that, in order to improve workability by obtaining a uniform pearlite structure, the strip is cooled after hot plastic deformation with a speed of 150-200 degrees / s until a temperature of 600-500 ° C is reached on the surface, and then you are kept at 650-580 ° C until the completion of the decomposition of supercooled austenite. No. 834154 6 Information sources, Tye into account during the examination 1. USSR Copyright Certificate 378421, cl. From 21 D 1/02, 1970.

2. Bulletin of the Institute “Chermetinfori, 1975, No. 5, p. 51-53.

3. USSR author's certificate 644846, cl. C 21 D 1/02, 1976.