CS253427B1

CS253427B1 - A method for depositing free forged forgings from the docking temperature to the furnace prior to annealing

Info

Publication number: CS253427B1
Application number: CS861723A
Authority: CS
Inventors: Jozef Krusinsky; Petr Palacky; Jozef Ruzicka
Original assignee: Jozef Krusinsky; Petr Palacky; Jozef Ruzicka
Priority date: 1986-03-13
Filing date: 1986-03-13
Publication date: 1987-11-12
Also published as: CS172386A1

Abstract

Spósob odkladania volné kovaných výkovkov z konštrukčných a nástrojových ocelí z dokovacej teploty do pece před žíháním. Vynález rieši znižovanie energetickej ná ročnosti pri odkládání výkovkov do pece před operáciou žíhania. Podstata riešenia spočívá v tom, že vý kovky sú z dokovacej teploty odkládané do pece vyhrievanej na teplotu 250 až 450 °C, kedy dochádza k úplnej premene austenltu v bainitickej oblasti. Po následnej pperácii žíhania je výsledná štruktúra tvořená vysokopopusteným bainitom, ktorá má výhodný komplex mechanických vlastností pře dal- šie spracovanie výkovkov.A method of placing loose forged forgings from structural and tool steels from the docking temperature to the furnace prior to annealing. The invention solves the reduction of energy consumption when placing forgings in the furnace before the annealing operation. The essence of the solution is that the forgings are placed from the docking temperature into a furnace heated to a temperature of 250 to 450 °C, when a complete transformation of the austenite occurs in the bainitic region. After the subsequent annealing operation, the resulting structure consists of high-tempered bainite, which has an advantageous complex of mechanical properties for further processing of the forgings.

Description

(54) Sjpfosob odkladania volné kovaných výkovkov z dokovacej teploty do pece před Žíháním(54) A method of depositing free forged forgings from the docking temperature into the furnace before annealing

22

Spósob odkladania volné kovaných výkovkov z konštrukčných a nástrojových ocelí z dokovacej teploty do pece před žíháním.Method of placing loose forged structural and tool steel forgings from the docking temperature into the furnace before annealing.

Vynález rieši znižovanie energetickej náročnosti pri odkládání výkovkov do pece před operáciou žíhania.The invention solves the reduction of energy consumption when placing the forgings in the furnace before the annealing operation.

Podstata riešenia spočívá v tom, že výkovky sú z dokovacej teploty odkládané do pece vyhrievanej na teplotu 250 až 450 °C, kedy dochádza k úplnej premene austenltu v bainitickej oblasti. Po následnej pperácii žíhania je výsledná štruktúra tvořená vysokopopusteným bainitom, ktorá má výhodný komplex mechanických vlastností pře dalšie spracovanie výkovkov.The essence of the solution is that the forgings are deposited from the docking temperature into a furnace heated to a temperature of 250 to 450 ° C, when the austenite is completely converted in the bainitic region. After the subsequent annealing ppering, the resulting structure is formed of high-leakage bainite having an advantageous complex of mechanical properties for further processing of the forgings.

Vynález sa týká sposobu odkladania volné kovaných výkovkov z konštrukčných a nástrojových ocelí z dokovacej teploty do pece před žíháním.The invention relates to a method for depositing free forged structural and tool steel forgings from the docking temperature into an oven prior to annealing.

Jedná sa o volné kované výkovky z konštrukčných a nástrojových ocelí, ktoré z titulu vzniku trhlin a vločiek je potřebné z dokovacej teploty odkládat do pece a regulované ochladzovať na teplotu dielne.These are loose forged forgings of structural and tool steels, which due to the formation of cracks and flakes need to be put from the docking temperature into the furnace and controlled to the workshop temperature.

Doteraz sa volné kované výkovky z konštrukčných a nástrojových ocelí z dokovacej teploty odkládali do pece, ktorá až do zaplnenia bola vykuřovaná na teplotu 650 stupňov Celzia. Po zaplnění pece výkovkami a vyrovnaní teploty vsádzky následovalo ochladenie a výdrž na teplote 250 až 450 stupňov Celzia za účelom rýchleho a úplného ukončenia premeny austenitu. Potom následuje vlastný režim žíhania. Štruktúra materiálu vzniklá pri odkládání výkovkov je po prekryštalizácii a izotermickom rozpade východzou pre režim žíhania a podmieňuje jeho účinnost a kvalitu. Má vplyv na procesy prebiehajúce pri žíhaní a na konečné mechanické vlastnosti pre ďalšie spracovanie vol'ne kovaných výkovkov, t. j. obrobiteínosf, tvrdost, vznik vločiek a pod. Pri súčasnom spůsobe je východzia štruktúra pre žíhanie heterogénna, tvořená v prevažnej miere lamelárnym perlitom vzniklým pri izotermickej výdrži na teplote odkladania 650 °C a malým množstvom bainitu, ktorý vzniká pri ochladzovaní a výdrži vsádzky na teplote 250 až 450 °C. V ďalšom procese žíhania dochádza k sferoidizácii lamelárneho perlitu a vysokému popusteniu bainitu, čím sa vytvára štruktúra pre dalšie spracovanie volné kovaných výkovkov. Nevýhodou tohto postupu je odkladanie výkovkov na vysukú teplotu 650 °C, kedy dochádza k prekryštalizácii austenitu pri vysoké) energetickej náročnosti.Until now, loose forged steel and forged steel forgings from the docking temperature have been placed in a furnace which has been heated to 650 degrees Celsius until full. Filling the furnace with forgings and equilibrating the batch temperature was followed by cooling and holding at a temperature of 250 to 450 degrees Celsius to rapidly and completely complete the austenite conversion. This is followed by the actual annealing mode. After recrystallization and isothermal disintegration, the structure of the material formed during depositing of forgings is the starting point for the annealing regime and determines its efficiency and quality. It has an effect on the annealing processes and on the final mechanical properties for further processing of the forged forgings, i. j. obrobiteínosf, hardness, flake formation and the like. In the present process, the initial annealing structure is heterogeneous, consisting largely of lamellar pearlite formed at isothermal holding at a storage temperature of 650 ° C and a small amount of bainite formed by cooling and holding at a temperature of 250 to 450 ° C. In the further annealing process, spheroidization of lamellar perlite and high bainite tempering occur, creating a structure for further processing of the free forged forgings. The disadvantage of this process is the depositing of the forgings to a dry temperature of 650 ° C, where austenite is recrystallized at high energy intensity.

Uvedené nedostatky odstraňuje sposob odkladania volné kovaných výkovkov z konštrukčných a nástrojových ocelí z dokovacej teploty do pece před žíháním podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že volné kované výkovky z dokovacej teploty sa vkladajú do pece, ktorá je až do začiatku žíhacieho režimu vyhrievaná na teplotu 250 až 450 °C s výdržou na nej po dobu úplného rozpadu austenita na bainit.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the method of depositing free forged forgings of structural and tool steels from the docking temperature into the furnace prior to annealing according to the invention, which is based on the fact that free forged forgings from docking temperature are 250 ° C to 450 ° C, with a stamina of austenite to bainite.

Výhodou tohto spůsobu odkladania výkovkov je, že k prekryštalizácii austenitu dochádza pri nižšej energetickej náročnosti počas izotermickej výdrži na teplote 250 až 450 °C. Přitom rozpadom podchladeného austenitu vzniká morfologicky a kvalitativně rozdielna štruktúra ako pri doterajšom spósobe. Štruktúra vzniklá pri teplote 250 až 450 °C je homogénna, tvořená v závislosti od legovania ocele horným alebo· dolným bainitom, ktorý je východzou štruktúrou pre proces žíhania. Pri žíhaní dochádza k vysokoteplotnému popusteniu bainitickej štruktúry, ktorá zabezpečuje požadované mechanické vlastnosti ocele volné kovaných výkovkov pre ďalšie spracovanie. Štruktúra vysokoteplotně popuštěného bainitu v plnej miere nahrádza štruktúru vzniklú podlá doterajšieho sposobu tvorenú v prevažnej miere sferoidizovaným perlitom.An advantage of this forging process is that recrystallization of austenite occurs at lower energy demands during isothermal holding at a temperature of 250 to 450 ° C. At the same time, the decomposition of the supercooled austenite results in a morphologically and qualitatively different structure than in the prior art. The structure formed at a temperature of 250 to 450 ° C is homogeneous, formed, depending on the alloying of the steel, by upper or lower bainite, which is the initial structure for the annealing process. During annealing, a high-temperature tempering of the bainitic structure occurs, which provides the required mechanical properties of the steel forged forgings for further processing. The structure of the high-tempered bainite fully replaces the structure formed according to the prior art formed largely by spheroidized pearlite.

PřikladlEXAMPLE

Výkovky o priereze 0350 x 4 500 mm z konštrukčnej ocele o chemickom zložení 0,32 % C; 0,28 % Si; 0,63 % Cr; 3,22 % Ni; 0,22 % Mo sú odkládané z dokovacej teploty 850 + 50 °C do plynovej vozovej pece s kapacitou 60 t vsádzky. Podlá diagramu izotermického rozpadu austenitu je oblast bainitickej premeny v rozsahu teplot 280 až 420 °C. Ako odkladacia teplota pre výkovky je volená teplota 360 + 20 °C, kedy pri dostatočnej bezpečnosti proti poklesu teploty pod hranicu vzniku vločiek pri zavázaní výkovkov do pece dochádza k bainitickej premene v celom priereze výkovku. Po naplnění celej pece výkovkami následuje protivločkový režim pri teplote 650 plus mínus 10 °C, kedy důjde k vysokoteplotnému popusteniu bainitu. Táto štruktúra je vyhovujúca pre ďalšie mechanické opracovanie výkovkov. Prevádzkovaním pece na teplote 360 + ²⁰ °C bola dosiahnutá 33 %-ná úspora zemného plynu.Forgings of cross section 0350 x 4500 mm of structural steel with a chemical composition of 0,32% C; 0.28% Si; 0.63% Cr; 3.22% Ni; 0.22% Mo are deposited from the docking temperature of 850 + 50 ° C into a gas car furnace with a capacity of 60 tons of charge. According to the austenite isothermal decay diagram, the bainite conversion region is in the temperature range of 280 to 420 ° C. As a storage temperature for forgings, a temperature of 360 + 20 ° C is chosen, where, with sufficient safety against the temperature drop below the flake formation, when the forgings are bound into the furnace, a bainitic transformation occurs throughout the forging cross-section. Filling the entire furnace with forgings is followed by an anti-float regime at 650 plus minus 10 ° C, whereby high-temperature bainite tempering occurs. This structure is suitable for further mechanical processing of forgings. By operating the furnace at a temperature of 360 + ²⁰ ° C, 33% natural gas savings were achieved.

Přiklad 2Example 2

Stredne velké a velké zápustkové bloky s najmenšími rozmermi 250 — 500 mm z nástrojových ocelí 19662 a 19663 sú odkládané z dokovacej teploty 850 + 50 °C do plynovej vozovej pece s kapacitou 40 t. Obe ocele majú podobné diagramy izotermického rozpadu austenitu s oddělenou oblasťou perlitickej a bainitickej premeny. Aby došlo k úplnej premene austenitu na bainit sú výkovky odkládané do pece na teplotu 380 °C, kedy důjde k prekryštalizácii za dobu 15 minút u ocele 19662 a 1 hodinu u ocele 19663. Potom následuje vlastný žíhací režim. Prevádzkovaním pece pri 380 °C bola dosiahnutá úspora energie 35 až 40 % pri dosiahnutí vyhovujúcej kvality výkovkov po žíhaní.Medium and large die blocks with the smallest dimensions of 250 - 500 mm made of 19662 and 19663 tool steels are set aside from a docking temperature of 850 + 50 ° C into a gas car furnace with a capacity of 40 t. Both steels have similar austenite isothermal decay diagrams with separate perlitic and bainitic conversion regions. In order to completely convert austenite to bainite, the forgings are placed in an oven at 380 ° C, which recrystallizes for 15 minutes for steel 19662 and 1 hour for steel 19663. This is followed by the actual annealing regime. By operating the furnace at 380 ° C, an energy saving of 35-40% was achieved while achieving forging quality after annealing.

Claims

253427 5 OBJECTS A method of depositing loose forged forgings from structural and tool steels to a furnace docking temperature prior to annealing, characterized in that the forgings are deposited in a furnace heated to a temperature of 250 to 450 ° C with a duration of a complete austenite waste to bainite.