Оборудование для проведения термической обработки изделия

Сортовой прокат общего назначения производят диаметром или стороной квадрата от 5 до 250 мм в прутках длиной 1,5 до 12 м, или а бунтах (катанка) различной массы. Он изготавливается из углеродистых и легированных конструкционных сталей, инструментальных углеродистых и легированных сталей, коррозионностойких, жаростойких, жаропрочных и других сталей специального назначения.

Сортовой прокат получают горячей прокаткой с нагревом 1150-700 °С, то есть значительно выше температур критических точек сталей. Это вызывает перегрев заготовок, что ведет к образованию в их структуре грубых выделений избыточных фаз и крупнопластинчатого перлита или сорбита с трооститом. В большинстве случаев целью термической обработки сортового проката является понижение твердости до величины НВ 230-260, чтобы обеспечить последующую обработку резанием или давлением или подготовить структуру к дальнейшей термической обработке, а также для уменьшения внутренних напряжений.

Основными видами термической обработки сортового проката является отжиг и высокий отпуск, хотя возможно применение и других видов термообработки, что связано с назначением проката и требованиями к нему. В зависимости от требований нормативной документации к прокату могут регламентироваться следующие параметры: механические свойства, глубина обеуглероживания, величина зерна, микроструктура, макроструктура, прокаливаемость.

Прокат из конструкционных углеродистых сталей с содержанием до 0,3% С и низколегированных (15Х, 20Х и др.), после охлаждения на воздухе с температуры окончания прокатки имеет невысокую твердость и применяется без смягчающей термической обработки. Высоколегированные конструкционные стали бейнитного и мартенситного класса (Cr-Ni, Cr-Ni-Mo, CrNi-W) при охлаждении после прокатки подкаливаются из-за повышенной устойчивости переохлажденного аустенита в перлитной области и имеют твердость до НВ 500 и выше.

Снижение твердости сталей достигается высоким отпуском при температурах 660-700 °С с выдержкой 0,45-0,75 ч на 1 т садки. Такая же термическая обработка используется и для конструкционных углеродистых сталей при содержании в них углерода выше 0,3 %. Структура сталей перлитного класса после высокого отпуска представляет собой феррит и смесь пластинчатого перлита с зернистым, а для сталей бейнитного и мартенситного класса – сорбит, при этом твердость находится в пределах НВ 187-229.

При необходимости перекристаллизации структуры, полученной после прокатки (грубый перлит, строчечность, видманштетт), проводят или неполный отжиг при 750-770 °С с выдержкой 1 ч, охлаждение со скоростью 30-60 °С/ч до 600 °С. Иногда для получения требуемых свойств проводят нормализацию с высоким отпуском или без него или улучшение (закалка + высокий отпуск). Эти операции термической обработки чаще всего выполняются в садочных камерных печах с выдвижным подом.

Рессорно-пружинные стали после горячей прокатки имеют ферритоперлитную структуру и твердость НВ 285-321,что превышает требования ГОСТ 14959-79 (НВ 229-285). Данные стали склонны к обезулероживанию и графитизации, поэтому не рекомендуется применять высокотемпературные нагревы. Оптимальными режимами смягчающей термической обработки для этих сталей является высокий отпуск или неполный отжиг. Температуры обработки выбираются в зависимости от марки стали и находятся в интервале 700-760 °С время выдержки при отпуске 4-5 ч, при отжиге 1 ч.

Углеродистые инструментальные стали (У7-У13) после прокатки имеют структуру пластинчатого перлита различной степени дисперсности в зависимости от поперечного сечения заготовки и повышенную твердость до НВ 340. Понижение твердости и улучшение обрабатываемости этих сталей достигается за счет получения зернистого перлита. Для этого данные стали подвергают отжигу с нагревом ваше температуры точки Ас1 на 10-20 °С с применением последующего регламентированного охлаждения со скоростью 20-50 °С/ч до 600 °С и затем на воздухе. Выдержка при температуре отжига определяется из расчета 0,45 -1,05 ч/т. Твердость проката после отжига с соблюдением оптимальных параметров находится в интервале НВ 187-217.

Коррозионностойкие, жаростойкие, жаропрочные и теплоустойчивые стали, имеющие мартенситную, ферритомартенситную и перлитную структуру, подвергают отжигу чаще всего отжиг проводят при температуре Ас1+(40-60 °С) с медленным охлаждением 25-40 °С /ч до температуры 650700 °С. Стали аустенитного класса для снижения твердости подвергают высокотемпературной закалке с охлаждением в воде или на воздухе. Стали ферритного класса проходят высокий отпуск с быстрым охлаждением с целью повышения пластичности и вязкости.

Литература

1. Ю.М. Лахтин: “Металловедение и термическая обработка металлов”

2. М.Л. Бернштейн и А.Г. Рахштадт: Том 3 “Термическая продукция металлопродукции”

3. СГТУ им. Ю.А. Гагарина: “Линия термоупрочнения. Методология расчета и основные пути модернизации”

4. М.И. Гольденштейн, С.В. Грачев, Ю.Г. Векслер: “Специальные стали”

НМетАУ

Кафедра термической обработки металлов

Индивидуальное задание на тему:

“Анализ марок стали и технология термической обработки изделия”

Подготовил ст.гр.:

МЕ-01-14 Кологривый А.А.

Проверил:

Профессор Хохлова Т.С.

Днепр

Содержание

1. Введение. с.1

2. Описание изделеия. с.2-4

3. Марки стали. с.5-6

4. Технология режима термической обработки изделия. с.7

5. Оборудование для проведения термической обработки изделия. с.8-9

6. Литература. с.10

7. Вывод. с.11

Вывод

Я провел работу на анализ марок стали и технологии термической обработки изделия на тему: “Сортовой прокат, катанка”. Из этого хочу написать, что катанку производят из специальных заготовок металла, которые называются блюмами. Массовая доля углерода в стали марки СтО не должна превышать 0,2%, содержание кремния может быть и менее 0,05. Массовая доля вредных примесей, таких как фосфор и сера, не может быть более 0,04 и 0,035% соответственно. Прокат изготовляют из 11 марок стали по ГОСТ 380-88.

Охлаждение металла после прокатки в потоке станов улучшает его структуру (механические свойства) и уменьшает окалинообразование и обезуглероживание. Охлаждение катанки на непрерывных станах осуществляется водой в направляющих трубах при котором готовые раскаты поступают от чистовых клетей к моталкам.

Сортовой прокат получают горячей прокаткой с нагревом 1150-700 °С. Основными видами термической обработки сортового проката является отжиг и высокий отпуск