SU812836A1 - Method of thermal treatment of ferrocarbon alloys - Google Patents

Description

Изобретение относится к термичес-* кой обработке металлов, в частности к термомеханической обработке.The invention relates to thermal * processing of metals, in particular to thermomechanical processing.

Известен способ комбинированной термомеханической обработки, при котором деформацию после аустенизации проводят частично в промежуточной области его метастабильной устойчивости [ 1] .A known method of combined thermomechanical processing, in which the deformation after austenization is carried out partially in the intermediate region of its metastable stability [1].

Недостатками этого способа являются его пригодность лишь для сталей с высокой устойчивостью переохлажденного аустенита, необходимость использования мощного оборудования для получения высоких обжатий, а также необходимость дополнительной термообработки.The disadvantages of this method are its suitability only for steels with high stability of supercooled austenite, the need to use powerful equipment to obtain high compressions, and the need for additional heat treatment.

Известен способ термической обработки железоуглеродистых сплавов, включающий термоциклирование около точки АС 1 [2].A known method of heat treatment of iron-carbon alloys, including thermal cycling near the point AC 1 [2].

Однако в указанном способе повышение механических свойств определяется, главным образом, измельчением структуры, в то время как насыщенность кристаллической решетхи деформационными дефектами за счет фазового наклепа недостаточно высока, что не позволяет реализовать потенциаль но возможное высокопрочное состояние сплавов.However, in the indicated method, an increase in mechanical properties is determined mainly by refinement of the structure, while the saturation of the crystal lattice with deformation defects due to phase hardening is not high enough, which does not allow to realize the potential possible high-strength state of the alloys.

Цель изобретения — повышение ме- ханических свойств железоуглеродистых сплавов за счет сочетания положительных структурных изменений горячей и полугорячей деформации и термоциклической обработки, сокращение продолжительности обработки за счет повышения интенсивности упрочнения, снижение усилия деформирования за счет применения дробной деформации.The purpose of the invention is to increase the mechanical properties of iron-carbon alloys due to a combination of positive structural changes in hot and semi-hot deformation and thermocyclic treatment, to reduce the processing time by increasing the strength of hardening, and to reduce the deformation force due to the use of fractional deformation.

Для достижения поставленной цели в каждом цикле сплав подверга15 ют деформированию в аустенитно-ферритной области и в области перлитного превращения.To achieve this goal, in each cycle, the alloy is subjected to deformation in the austenitic – ferritic region and in the pearlite transformation region.

На чертеже представлена схема,, иллюстрирующая предложенный способ.The drawing shows a diagram illustrating the proposed method.

Схема включает образец 1, штамп 2 со съемной нижней плитой 3, пуансон 4 и нагревательное устройство 5.The scheme includes a sample 1, a stamp 2 with a removable bottom plate 3, a punch 4 and a heating device 5.

Образец 1 помещают в штамп 2 и в процессе нагревов и охлаждений около 25 точки Ас, деформируют пуансоном 4 в каждом полуцикле: в аустенитно-ферритной области и во время перлитного превращения. При этом двукратное деформирование вызывает интенсивное 30 насыщение структуры деформационными дефектами в каждом полуцикле. Суперпозиция структурных изменений существенно сдерживает развитие рекристаллизационных процессов и позволяет достичь высоких значений механических свойств обрабатываемых сплавов с $ одновременным сокращением числа нагревов и охлаждений. Высокая суммарная деформация достигается за счет многократного деформирования на относительно небольшую степень деформации, что позволяет снизить усилие деформирования.Sample 1 is placed in stamp 2 and, during heating and cooling, about 25 Ac points are deformed by punch 4 in each half-cycle: in the austenitic-ferritic region and during pearlite transformation. In this case, double deformation causes an intense 30 saturation of the structure with deformation defects in each half-cycle. A superposition of structural changes significantly inhibits the development of recrystallization processes and allows one to achieve high values of the mechanical properties of the alloys being processed with a simultaneous reduction in the number of heating and cooling. High total deformation is achieved due to repeated deformation to a relatively small degree of deformation, which allows to reduce the deformation force.

Предложенный способ опробован на образцах стали 45 размерами 16*40 мм. Образцы подвергают нагревам на 3040°C выше точки Ас^ и охлаждениям на 15 50-60°С ниже точки Аг^ со скоростью нагревов и охлаждений 100°С/мин и деформации на 10%, со скоростью деформации 1,5'Ю’¹ в каждом цикле в аустенитно-ферритной области и на 20 такую же степень деформации в области перлитного превращения.Максимальных свойств образца достигают после двух термоциклов с деформацией. РеИспользование предлагаемого способа позволит повысить механические свойства сплавов, сократить и интенсифицировать процесс упрочнения, снизить сопротивление деформирования за счет дробности деформации. По своей сущности способ представляет собой совмещение процесса изготовления детали с окончательной термообработкой, что является весьма выгодным с точки зрения технологии машиностроения.The proposed method is tested on samples of steel 45 with dimensions 16 * 40 mm. The samples are subjected to heating at 3040 ° C above the Ac ^ point and cooling to 15 50-60 ° C below the Ar ^ point with a heating and cooling rate of 100 ° C / min and deformation of 10%, with a strain rate of 1.5''' ¹ in each cycle in the austenitic-ferritic region and by 20 the same degree of deformation in the pearlite transformation region. The maximum properties of the sample are achieved after two thermal cycles with deformation. Re-use of the proposed method will improve the mechanical properties of the alloys, reduce and intensify the hardening process, reduce the resistance to deformation due to fractional deformation. In essence, the method is a combination of the manufacturing process of the part with the final heat treatment, which is very advantageous from the point of view of engineering technology.

Опробование способа на вставках матриц для полугорячего выдавливания втулок из стали 40Х показывает увеличение стойкости матриц с 3 до 4,8 тыс. шт. изделий.Testing the method on matrix inserts for half-hot extrusion of 40X steel bushings shows an increase in matrix resistance from 3 to 4.8 thousand pieces. products.

зультаты измерения приведены в таблице в сравнении с известным способом ТЦО после 5-6 циклов.the measurement results are shown in the table in comparison with the known method TCO after 5-6 cycles.

*------* ------

----------_т------Способ об- f-J кгс работки 2 ^т ---------- _t ------ Method ob- fJ kgf working 2 ^t

ТЦО(известный) ТЦО сTCO (known) TCO with

38,438,4

58,4 ~ кгс.м Он см ι58.4 ~ kgf.m He cm ι

13,1 двукратной деформацией в каждом цикле 47,7 74,2 9,513.1 double strain in each cycle 47.7 74.2 9.5

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ термической обработки железоуглеродистых сплавов, включающий термоциклирование около точки Ас, , отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств, в каждом цикле сплав подвергают деформированию в аустенитноферритной области и в области перлитного превращения.The method of heat treatment of iron-carbon alloys, including thermal cycling near point Ac,, characterized in that, in order to improve the mechanical properties, in each cycle, the alloy is subjected to deformation in the austenitic-ferritic region and in the region of pearlitic transformation.