UA119214C2 - METHOD OF THERMAL STEEL TOOL TREATMENT - Google Patents
METHOD OF THERMAL STEEL TOOL TREATMENT Download PDFInfo
- Publication number
- UA119214C2 UA119214C2 UAA201803839A UAA201803839A UA119214C2 UA 119214 C2 UA119214 C2 UA 119214C2 UA A201803839 A UAA201803839 A UA A201803839A UA A201803839 A UAA201803839 A UA A201803839A UA 119214 C2 UA119214 C2 UA 119214C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- tool
- tempering
- temperature
- heat treatment
- hours
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 7
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Винахід належить до галузі чорної металургії. Спосіб термічної обробки інструменту з легованих сталей включає попереднє підігрівання, подальше нагріванні до температури гартування 950-970 °C на повітрі, витримку, гартування до температури поверхні інструменту Мк - Мк-50 °C, де Мк - температура закінчення перетворення аустеніту в мартенсит в сталі, з якої виготовлено інструмент, відпускання при температурі 550-590 °C протягом 4,0-6,0 годин та охолодженні інструменту у маслі. Технічний результат: підвищення твердості та стійкості інструменту.The invention relates to the field of ferrous metallurgy. The method of heat treatment of alloy steels includes pre-heating, subsequent heating to tempering temperature 950-970 ° C in air, holding, tempering to the surface temperature of the tool Mk - Mk-50 ° C, where Mk is the end temperature of the conversion of austenite into martensite in steel from which the tool is made, release at 550-590 ° C for 4.0-6.0 hours and cool the tool in oil. EFFECT: increased tool hardness and durability.
Description
Винахід належить до галузі чорної металургії і може бути використаний для термічного оброблення прокатного інструменту з легованих сталей з ванадієм, таких як штампи гарячого деформування, прошивні оправки, дорни та інші.The invention belongs to the field of ferrous metallurgy and can be used for heat treatment of rolling tools made of vanadium-alloyed steels, such as hot deformation dies, piercing mandrels, mandrels and others.
Відомий спосіб термічної обробки інструменту з середньолегованих сталей (патент УкраїниA known method of heat treatment of a tool made of medium-alloyed steels (patent of Ukraine
Мо 12943, МПК С210 9/22, опубл. 06.09.1993), що полягає у попередньому підігріванні, подальшому нагріванні до температури гартування, витримці, гартуванні у рідкому гартівному середовищі, відпусканні.Mo 12943, IPC C210 9/22, publ. 09/06/1993), which consists in preliminary heating, subsequent heating to the tempering temperature, exposure, tempering in a liquid tempering medium, release.
Відомий спосіб забезпечує отримання однорідної структури відпущеного мартенситу.The known method ensures obtaining a homogeneous structure of tempered martensite.
Недоліком цього способу є недостатня твердість та стійкість інструменту.The disadvantage of this method is insufficient hardness and stability of the tool.
Найбільш близьким по технічній суті та результату, що досягається, є спосіб термічної обробки інструменту з середньолегованих сталей (патент України Мо 109060, МПК С210 1/18, опубл. 26.08.2014), що полягає у попередньому підігріванні, подальшому нагріванні до температури гартування, витримці, гартуванні до температури поверхні інструменту Мк - Мк- 50"С, де Мк - температура закінчення перетворення аустеніту в мартенсит в сталі, з якої виготовлено інструмент, відпусканні, охолодженні інструменту після відпускання.The method of heat treatment of a medium-alloyed steel tool (patent of Ukraine Mo 109060, МПК С210 1/18, publ. 08/26/2014) is the closest in terms of technical essence and the result achieved, which consists in preliminary heating, subsequent heating to the tempering temperature, holding, tempering to the surface temperature of the tool Mk - Mk - 50"С, where Mk is the temperature of the end of transformation of austenite into martensite in the steel from which the tool is made, tempering, cooling of the tool after tempering.
У відомому способі нагрівання ведуть до 900 С 1 год., витримують при цій температурі протягом 1 год., далі виконують гартування у воді до температури інструменту 300 "С, а потім відпускання при 600 "С протягом 2 годин та охолодження у воді до закінчення Її кипіння.In a known method, heating is carried out to 900 °C for 1 hour, kept at this temperature for 1 hour, then quenching is carried out in water to a tool temperature of 300 °C, and then quenching at 600 °C for 2 hours and cooling in water until the end of boiling.
Недоліком відомого способу є недостатня твердість та стійкість виробів.The disadvantage of the known method is insufficient hardness and stability of the products.
Задача, яку вирішує спосіб термічної обробки інструменту з легованих сталей є удосконалення обробки інструменту за рахунок зміни параметрів гартування та відпускання, що забезпечить підвищення твердості та стійкості виробів.The problem solved by the method of heat treatment of tools made of alloy steels is to improve tool processing by changing the parameters of hardening and tempering, which will ensure an increase in the hardness and stability of the products.
Поставлена задача вирішується тим, що в способі термічної обробки інструменту з середньолегованих сталей, який полягає у попередньому підігріванні, подальшому нагріванні до температури гартування, витримку, гартування до температури поверхні інструменту Мк - Мк- 50"С, де Мк - температура закінчення перетворення аустеніту в мартенсит в сталі, з якої виготовлено інструмент, відпусканні, охолодженні інструменту, відповідно до винаходу, гартування проводять з температури 950-970 "С на повітрі, відпускання виконують при температурі 550-590 С протягом 4,0-6,0 годин, а після відпускання виконують охолодженняThe problem is solved by the fact that in the method of heat treatment of a tool made of medium-alloyed steels, which consists in preliminary heating, subsequent heating to the tempering temperature, exposure, tempering to the surface temperature of the tool Mk - Mk - 50"C, where Mk is the temperature of the end of the transformation of austenite into martensite in the steel from which the tool is made, tempering, cooling of the tool, according to the invention, tempering is carried out at a temperature of 950-970 "C in air, tempering is carried out at a temperature of 550-590 C for 4.0-6.0 hours, and after release perform cooling
Зо інструменту у маслі.From the tool in oil.
Суть запропонованого способу термічної обробки інструменту з легованих сталей полягає в наступному.The essence of the proposed method of heat treatment of alloy steel tools is as follows.
Гартування на повітрі для легованих сталей дозволяє отримати в їхній структурі мартенсит при значно меньших внутрішніх напруженнях, чим гартування у воді, що підвищує стійкість інструменту.Air quenching for alloyed steels allows you to obtain martensite in their structure at much lower internal stresses than water quenching, which increases the tool's stability.
Відпускання інструменту при температурі 550-590 протягом 4,5-6,0 годин дозволяє отримати підвищення твердості та стійкості сталі за рахунок виділення дисперсних карбідів ванадію та/або хрому.Tempering the tool at a temperature of 550-590 for 4.5-6.0 hours makes it possible to increase the hardness and stability of steel due to the release of dispersed carbides of vanadium and/or chromium.
Охолодження інструменту у маслі на відміну від води дозволить зменшити внутрішні напруження інструменту при охолодженні та підвищити стійкість інструменту за рахунок запобігання відпускної крихкості, яка має місце для середньолегованих сталей.Cooling the tool in oil, as opposed to water, will reduce the internal stresses of the tool during cooling and increase the stability of the tool due to the prevention of embrittlement, which occurs in medium-alloyed steels.
Спосіб термічної обробки інструменту з легованих сталей реалізується наступним чином.The method of heat treatment of a tool made of alloy steel is implemented as follows.
Виконували термічне оброблення прошивних оправок з легованої сталі 20ХНАФА наступного складу, мас. Фо: вуглець 0,20 кремній 0,32 марганець 0,38 хром 0,93 ванадій 0,11 нікель 4,10 сірка 0,013 фосфор 0,017 залізо решта.Performed heat treatment of threaded mandrels made of alloy steel 20KHNAFA of the following composition, mass. Fo: carbon 0.20 silicon 0.32 manganese 0.38 chromium 0.93 vanadium 0.11 nickel 4.10 sulfur 0.013 phosphorus 0.017 iron the rest.
Оправки проходили термічну обробку за запропонованим способом: нагрівання до 950- 970 "С 1 год., витримка при цій температурі протягом 1,5 год., гартування на повітрі до температури поверхні інструменту 300 "С, а потім відпускання при 550-590 "С протягом 4,0-6,0 годин та охолодження у маслі (номери 2-4 таблиці). Також було виконано два режими термічного оброблення з температурою та часом відпускання інструменту, що виходила за межі 510-590 "С та 4,0-6,0 годин (номери 1-5 таблиці).Mandrels underwent heat treatment according to the proposed method: heating to 950-970 "C for 1 hour, holding at this temperature for 1.5 hours, hardening in air to a tool surface temperature of 300 "C, and then tempering at 550-590 "C for 4.0-6.0 hours and cooling in oil (numbers 2-4 of the table). Two modes of heat treatment were also performed with the temperature and time of releasing the tool, which exceeded the limits of 510-590 "C and 4.0-6 ,0 hours (numbers 1-5 of the table).
Для порівняння частина оправок проходила термічну обробку згідно з найближчим аналогом: нагрівання до 900 "С 1 год., витримка при цій температурі протягом 1 год., гартування у маслі до температури поверхні інструменту 300 "С, а потім відпускання при 600 "С протягом 2 годин та охолодження у воді до закінчення її кипіння.For comparison, part of the mandrels underwent heat treatment according to the closest analogue: heating to 900 "C for 1 hour, holding at this temperature for 1 hour, quenching in oil to a tool surface temperature of 300 "C, and then tempering at 600 "C for 2 hours and cooling in water until it stops boiling.
Стійкість інструменту оцінювали шляхом визначення кількості прошитих трубних заготовок, виконаних оправкою, на стані 200 трубопрокатного цеху, твердість визначали за Бринелем переносним твердоміром.The durability of the tool was evaluated by determining the number of stitched pipe blanks made with a mandrel at condition 200 of the pipe rolling shop, the hardness was determined by Brinell with a portable hardness tester.
Результати експерименту наведені у таблиці.The results of the experiment are shown in the table.
Наведені в таблиці дані свідчать про те, що використання запропонованого способу термічної обробки забезпечує більш високу твердість та стійкість інструменту з легованих сталей, ніж найближчий аналог.The data presented in the table indicate that the use of the proposed method of heat treatment provides higher hardness and stability of the alloy steel tool than the closest analogue.
ТаблицяTable
Спосіб термічної Тривалість Твердість Стійкість гартування, "С | відпуску, "С (гартування) годин НВ шт.Method of thermal Duration Hardness Resistance of quenching, "C | tempering, "C (quenching) hours HB pcs.
Найближчий сталифмаєй | 90016912 ов (Запропонований | (ЇЇ 7777777111Ї11111171111111111Ї11111111111Ї11The nearest Stalifmayey | 90016912 ов (Proposed | (HER 7777777111Ї11111171111111111Ї11111111111Ї11
З(наповітр) | 960 2 | 550. | 50 | 356 | 630 4(наповітр) | 970 | 590 2 | 60 | 336 | 585 (5(наповітрі | 980. | 600 | 70 | 260 | зWith (in the air) | 960 2 | 550. | 50 | 356 | 630 4(in the air) | 970 | 590 2 | 60 | 336 | 585 (5(in the air | 980. | 600 | 70 | 260 | with
Більш висока стійкість інструменту за запропонованим способом термічної обробки дозволить підвищити довготривалість роботи металургійного обладнання.Higher stability of the tool according to the proposed method of heat treatment will increase the durability of metallurgical equipment.
З вищенаведеного витікає, що використання заявленого способу дозволяє вирішити поставлену задачу та одержати необхідний технічний результат.It follows from the above that the use of the claimed method allows solving the task and obtaining the necessary technical result.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201803839A UA119214C2 (en) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | METHOD OF THERMAL STEEL TOOL TREATMENT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201803839A UA119214C2 (en) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | METHOD OF THERMAL STEEL TOOL TREATMENT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA119214C2 true UA119214C2 (en) | 2019-05-10 |
Family
ID=66390390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201803839A UA119214C2 (en) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | METHOD OF THERMAL STEEL TOOL TREATMENT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA119214C2 (en) |
-
2018
- 2018-04-10 UA UAA201803839A patent/UA119214C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Torkamani et al. | Comparing microstructure and mechanical properties of AISI D2 steel after bright hardening and oil quenching | |
| CN100503893C (en) | Process for producing gear with hard bainite structure on surface | |
| CN102676780B (en) | Hardening and tempering technology of alloy-steel tube | |
| JP2018532884A (en) | Online quenching cooling method and manufacturing method for seamless steel pipe using residual heat | |
| CN107475487B (en) | A kind of production method of low-carbon and low-alloy high intensity high/low temperature toughness steel-casting | |
| JP2014524979A (en) | Method of thermoforming and quenching steel sheet blanks | |
| Wu et al. | Effect of initial spheroidizing microstructure after quenching and tempering on wear and contact fatigue properties of GCr15 bearing steel | |
| Güler et al. | Influence of heat treatment parameters on the microstructure and mechanical properties of boron-alloyed steels | |
| KR20200140411A (en) | Microtreatment and microstructure of carbide containing iron-based alloy | |
| Lee et al. | A study on the mechanical properties for developing a computer simulation model for heat treatment process | |
| Chuaiphan et al. | The effects of heat treatment on microstructure and mechanical properties of AISI 4140 for base cutter cane harvester | |
| UA119214C2 (en) | METHOD OF THERMAL STEEL TOOL TREATMENT | |
| CN108424999B (en) | A kind of heat treatment process of shallow-tank separator driving chain components | |
| Kobasko | Quench process optimization for receiving super strong materials | |
| Kobasko | A method for optimizing chemical composition of steels to reduce radically their alloy elements and increase service life of machine components | |
| Stewart et al. | Process design for quenching and partitioning of plate steels | |
| Jithin et al. | Influence of heat treatment o n duplex stainless steel to study the material properties | |
| Wang et al. | Heat Treating of Carbon Steels | |
| CN110216268A (en) | A kind of cooling heat treatment process of high-carbon high-alloy steel semi-solid-state shaping temperature control | |
| CN104120378A (en) | Gear production process facilitating gear surface quality | |
| CN108893578A (en) | A kind of double tissue process for quenching of steel alloy | |
| Maisuradze et al. | Hardenability of medium carbon cr-mn-mo alloyed steels | |
| Dzhabbarov et al. | Research Regarding Heat Treatment Influence on Properties of Chromic Steel 40H GOST 4543-71 (DIN 41Cr4, Gb 40Cr, ASTM 5140) with Quenching in Polymer Solution with Purpose of Matching Tubing Pipes which Used in Oil and Gas Extraction | |
| Schlegel | Heat Treatment of Steel | |
| Alabi Abdulmumin et al. | Effect of Water Temperature on the Mechanical Properties of Water Quenched Medium Carbon Steel |