UA51138A - Method for steel thermal treatment - Google Patents
Method for steel thermal treatment Download PDFInfo
- Publication number
- UA51138A UA51138A UA2002010389A UA200210389A UA51138A UA 51138 A UA51138 A UA 51138A UA 2002010389 A UA2002010389 A UA 2002010389A UA 200210389 A UA200210389 A UA 200210389A UA 51138 A UA51138 A UA 51138A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- holding
- heating
- steel
- quenching
- heat treatment
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 title abstract 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 39
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 13
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 abstract description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 241000036208 Mysis Species 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007803 itching Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Inorganic materials [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід стосується металургії, а саме, способів термообробки сталі. 2 Відомим є спосіб термообробки сталі, що включає нагрівання в аустенітну зону температур, витримування для вирівнювання хімічного складу аустеніту, подальше охолодження, яке забезпечує загартування на мартенсит або нижній бейніт (ізотермічне гартування), низькотемпературне відпускання (Шмьжков А.А.The invention relates to metallurgy, namely, methods of heat treatment of steel. 2 There is a known method of heat treatment of steel, which includes heating to the austenite temperature zone, holding to equalize the chemical composition of austenite, subsequent cooling, which ensures hardening to martensite or lower bainite (isothermal hardening), low-temperature tempering (A.A. Shmzhkov
Справочник термиста. -М.: Машгиз, 1961. - 391с.).Handbook of the thermist. - M.: Mashgiz, 1961. - 391 p.).
Такий спосіб термообробки, який забезпечує високу твердість, не дозволяє одержати найбільшу 710 ударно-абразивну зносотривкість. Причиною цього є підвищена крихкість структурних складових.This method of heat treatment, which provides high hardness, does not allow to obtain the highest 710 shock-abrasive wear resistance. The reason for this is the increased fragility of structural components.
Відомий також спосіб термообробки сталі, що включає нагрівання у міжкритичний інтервал (АГ) температур, витримування ньому і охолодження, в результаті чого одержують в структурі поруч з феритом 20 - 2596 мартенситу (Гольдштейн М.ИЙИ., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальньсе стали - М.: МИСИС, 1999. - 408с.).There is also a known method of heat treatment of steel, which includes heating in the intercritical interval (AG) of temperatures, holding it and cooling, as a result of which 20 - 2596 martensite is obtained in the structure next to ferrite (M.YYY Goldstein, S.V. Grachev, Yu. Veksler .G. Special steels - M.: MYSIS, 1999. - 408 p.).
Вказаний спосіб теж не забезпечує високої ударно-абразивної зносотривкості, тому що ферит, який є 12 основою структури, має малий опір при дії абразивних часток.This method also does not provide high shock-abrasive wear resistance, because ferrite, which is the basis of the structure, has little resistance to the action of abrasive particles.
Відомий спосіб термообробки з використанням швидкісного, у т. ч. пічного нагрівання в аустенітну зону (Фомин Г.Т. Ускоренньій нагрев стальньхх изделий под закалку в нагревательньїх печах // Сборник научньх трудов ЖАМИ. - Харьков, 1957, - вип.4; - с.169 - 194) короткочасне витримування, охолодження для одержання мартенситу або нижнього бейніту, прийнятий за прототип. 20 Вказаний спосіб забезпечує більш високу зносотривкість, ніж попередній, адже й він не дозволяє одержати найбільший опір ударно-абразивному зношенню, тому що і в цьому випадку утворюється мартенсит, котрий має високу твердість та підвищену крихкість.A known method of heat treatment using high-speed, including furnace heating into the austenite zone (Fomin G.T. Accelerated heating of steel products for hardening in heating furnaces // Collection of scientific works of ZHAMY. - Kharkiv, 1957, - issue 4; - p.169 - 194) short-term exposure, cooling to obtain martensite or lower bainite, taken as a prototype. 20 This method provides higher wear resistance than the previous one, because it also does not allow to obtain the greatest resistance to shock-abrasive wear, because in this case martensite is formed, which has high hardness and increased brittleness.
В основу винаходу поставлена задача, розробити спосіб термообробки сталі, в якому введення додаткової операції та зміна умов їх здійснення дозволяють збільшити ударно-абразивну зносотривкість. 25 Для вирішення поставленої задачі у способі обробки сталі, що включає швидкісні нагрівання в аустенітну « зону, короткочасне витримування та охолодження, щоб отримати мартенсит або нижній бейніт, згідно з винаходом, перед швидкісним нагріванням додатково проводять нормалізацію або гартування, нагрівання і витримування у субкритичному (СК) або(та) міжкритичному інтервалах температур. До того ж витримування здійснюють переходами із одного в другий за схемами: МК-»СК-»МК чи СК. »МКОСкК. со 30 В основі запропонованого способу - принцип перерозподілу вуглецю (азоту) і легуючих елементів поміж се феритом, аустенітом і карбідами, який реалізується при нагріванні і витримуванні в СК і МК інтервалах температур. При подальшому швидкісному нагріванні в аустенітну зону і короткочасному витримуванні - зберігаються дрібнозернистість, неоднорідність аустеніту та нерозчинена частка карбідів. В результаті після «- гартування структура сталі складається з великої кількості дисперсного рейкового мало вуглецевого мартенситу 32 або нижнього бейніту (ізотермічтне гартування), залишкового аустеніту (до 2590) і карбідів. Залишковий що аустеніт при ударно-абразивній дії перетворюється в мартенсит, що підвищує енергоємність матеріалу та його опір руйнуванню. Сукупність вищенаведених дій дозволяє отримати високий рівень ударно-абразивної зносотривкості, який не можна досягнути відомими способами. Для кожної марки сталі у відповідності до « конкретних умов ударно-абразивної дії підбирається оптимальний режим термообробки. З7ЗThe invention is based on the task of developing a method of heat treatment of steel, in which the introduction of an additional operation and a change in the conditions for their implementation allow to increase the shock-abrasive wear resistance. 25 In order to solve the problem in the method of processing steel, which includes rapid heating into the austenite zone, short-term holding and cooling to obtain martensite or lower bainite, according to the invention, before rapid heating, normalization or quenching, heating and holding in a subcritical ( SC) or (and) intercritical temperature intervals. In addition, aging is carried out by transitions from one to another according to the schemes: MK-»SK-»MK or SK. » MKOSkK. со 30 The basis of the proposed method is the principle of redistribution of carbon (nitrogen) and alloying elements between ferrite, austenite and carbides, which is realized during heating and holding in the SC and MK temperature ranges. With further high-speed heating into the austenite zone and short-term aging, the fineness, heterogeneity of austenite and the undissolved portion of carbides are preserved. As a result, after quenching, the structure of the steel consists of a large amount of dispersed lath low-carbon martensite 32 or lower bainite (isothermal quenching), residual austenite (up to 2590) and carbides. Residual austenite transforms into martensite under shock-abrasive action, which increases the energy intensity of the material and its resistance to destruction. The combination of the above actions allows you to obtain a high level of shock-abrasive wear resistance, which cannot be achieved by known methods. For each grade of steel, the optimal mode of heat treatment is selected in accordance with the specific conditions of shock-abrasive action. Z7Z
В лабораторії кафедри матеріалознавства Приазовського державного технічного університету була с випробувана ударно-абразивна зносотривкість сталей ЗОХГСА, ЗБХМФЛ і 6хХс. "з Спосіб реалізують так. Спочатку сталь піддають нормалізації або гартуванню за типовим для неї режимом.In the laboratory of the Department of Materials Science of the Pryazovsky State Technical University, the impact and abrasive wear resistance of ZOHHSA, ZBHMFL and 6xXs steels was tested. The method is implemented as follows. First, the steel is subjected to normalization or tempering according to its typical mode.
Потім нагрівають у субкритичний або міжкритичний інтервали температур і витримують певний для кожної сталі час. Щоб обробка була ефективнішою, слід чергувати переходи із одного інтервалу в другий, повторюючи їх, якщо потрібно, декілька разів. Далі проводять швидкісне нагрівання в аустенітну зону з короткочасним о витримуванням в ній та гартують на мартенсит або нижній бейніт (ізотермічне гартування). - Приклад 1 з Сталь ЗОХГСА була термооброблена за запропонованим режимом: нормалізація від 9007С, нагрівання на 7807С у міжкритичний інтервал, витримування 1г, подальше швидкісне пічне нагрівання на 10507С, витримування (4) 50 2хв., охолодження в маслі, відпуск 2007С тривалістю г. В результаті відносна ударно-абразивна зносотривкість (щодо відпаленої сталі 45) збільшилася з 2,9 після гартування від 1050"С (витримування 2хв) в масло та со відпуску 2007, 1г, до 3,7.Then they are heated in the subcritical or intercritical temperature intervals and held for a certain time for each steel. In order for processing to be more efficient, transitions from one interval to another should be alternated, repeating them, if necessary, several times. Next, rapid heating is carried out in the austenite zone with a short-term holding in it and quenching to martensite or lower bainite (isothermal quenching). - Example 1 from ZOHHSA steel was heat treated according to the proposed regime: normalization from 9007С, heating to 7807С in the intercritical interval, holding for 1h, further high-speed furnace heating at 10507С, holding (4) 50 2min., cooling in oil, tempering at 2007С for a duration of g. As a result, the relative shock-abrasive wear resistance (compared to annealed steel 45) increased from 2.9 after quenching from 1050"C (holding for 2 minutes) in oil and so release 2007, 1g, to 3.7.
Приклад 2Example 2
Сталь ЗБХМФЛ була термооброблена за запропонованим режимом: гартування від 870"С, нагрівання на 22 вес у субкритичний інтервал температур, витримування 1г, подальше швидкісне нагрівання на 10507С, в. витримування 2хв., охолодження в маслі, відпуск 200"С, 1г. В результаті її відносна ударно-абразивна зносотривкість збільшилася з 2,5 (після гартування від 10507С в маслі, відпуску при 2002С, 1г) до 3,1. Більше підвищення зносотривкості (до 3,4) отримано тоді, коли після попереднього гартування від 8707С було проведено нагрівання до 770"С у міжкритичний інтервал температур. 60 При проведенні циклічної термообробки за схемою МК.»СК.»МК після гартування з 8707С до 77076. витримування 15хв., охолодження до 670"С, витримування 15хХв., нагрівання до 770"С, витримування 15 хв. та подальшої термообробки, така ж, як у попередніх прикладах, отримано найбільший рівень відносної ударно-абразивної зносотривкості - 3,8. Вьісока зносотривкість (3,6) отримана також при реалізації схеми в5 СКОМК.»СК: нагрівання після гартування з 8707"С до 670"С, витримування 15хв., нагрівання до 770"С, витримування 15хв., охолодження до 670"С, витримування 15хв. Подальша термообробка така ж, як й у всіх вищерозглянутих випадках.ZBHMFL steel was heat-treated according to the proposed regime: quenching from 870°C, heating at 22°C in the subcritical temperature range, holding for 1h, further rapid heating at 10507°C, holding for 2 minutes, cooling in oil, tempering at 200°C, 1h. As a result, its relative shock-abrasive wear resistance increased from 2.5 (after quenching from 10507C in oil, tempering at 2002C, 1g) to 3.1. A greater increase in wear resistance (up to 3.4) was obtained when, after preliminary quenching from 8707C, heating was carried out to 770"C in the intercritical temperature interval. 60 When performing cyclic heat treatment according to the MK.»SK.»MK scheme after quenching from 8707С to 77076 holding for 15 minutes, cooling to 670°C, holding for 15 minutes, heating to 770°C, holding for 15 minutes and subsequent heat treatment, the same as in the previous examples, the highest level of relative shock-abrasive wear resistance was obtained - 3.8. High wear resistance (3.6) was also obtained when implementing scheme v5 SKOMC.»SK: heating after quenching from 8707"C to 670"C, holding for 15 minutes, heating to 770"C, holding for 15 minutes, cooling to 670"C, holding for 15 min. Further heat treatment is the same as in all the cases discussed above.
Приклад ЗExample C
Сталь 6ХС була термооброблена за запропонованим режимом: нормалізація 870"С, нагрівання на 760"С у міжкритичний інтервал температур, витримування г, нагрівання на 950"С, витримування 2хв., гартування у селітровій ванні при 350"С, витримування г. В результаті їх відносна зносотривкість збільшилася з 2,3 (після ізотермічного гартування від 950"С, витримування Зхв., у ванну з температурою З350"С, витримування г) до 3,5.6XS steel was heat-treated according to the proposed regime: normalization at 870°C, heating at 760°C in the intercritical temperature range, holding g, heating at 950°C, holding for 2 min., quenching in a saltpeter bath at 350°C, holding for g. As a result their relative wear resistance increased from 2.3 (after isothermal tempering from 950"С, holding Zkhv., in a bath with a temperature of 350"С, holding g) to 3.5.
Наведені приклади показують, що запропонораний спосіб термообробки у всіх випадках підвищує ударно-абразивну зносотривкість.The given examples show that the proposed method of heat treatment in all cases increases impact-abrasive wear resistance.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002010389A UA51138A (en) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | Method for steel thermal treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002010389A UA51138A (en) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | Method for steel thermal treatment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA51138A true UA51138A (en) | 2002-11-15 |
Family
ID=74246352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2002010389A UA51138A (en) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | Method for steel thermal treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA51138A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9598746B2 (en) | 2011-02-07 | 2017-03-21 | Dalmine S.P.A. | High strength steel pipes with excellent toughness at low temperature and sulfide stress corrosion cracking resistance |
| US9644248B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-09 | Dalmine S.P.A. | Heavy wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| US9657365B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-23 | Dalmine S.P.A. | High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| US9803256B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-10-31 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| US9970242B2 (en) | 2013-01-11 | 2018-05-15 | Tenaris Connections B.V. | Galling resistant drill pipe tool joint and corresponding drill pipe |
| US10844669B2 (en) | 2009-11-24 | 2020-11-24 | Tenaris Connections B.V. | Threaded joint sealed to internal and external pressures |
| US11124852B2 (en) | 2016-08-12 | 2021-09-21 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method and system for manufacturing coiled tubing |
| US11952648B2 (en) | 2011-01-25 | 2024-04-09 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method of forming and heat treating coiled tubing |
| US12129533B2 (en) | 2015-04-14 | 2024-10-29 | Tenaris Connections B.V. | Ultra-fine grained steels having corrosion- fatigue resistance |
-
2002
- 2002-01-15 UA UA2002010389A patent/UA51138A/en unknown
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10844669B2 (en) | 2009-11-24 | 2020-11-24 | Tenaris Connections B.V. | Threaded joint sealed to internal and external pressures |
| US11952648B2 (en) | 2011-01-25 | 2024-04-09 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method of forming and heat treating coiled tubing |
| US9598746B2 (en) | 2011-02-07 | 2017-03-21 | Dalmine S.P.A. | High strength steel pipes with excellent toughness at low temperature and sulfide stress corrosion cracking resistance |
| US9970242B2 (en) | 2013-01-11 | 2018-05-15 | Tenaris Connections B.V. | Galling resistant drill pipe tool joint and corresponding drill pipe |
| US9803256B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-10-31 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| US10378075B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-08-13 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| US10378074B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-08-13 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| US11377704B2 (en) | 2013-03-14 | 2022-07-05 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| US9644248B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-09 | Dalmine S.P.A. | Heavy wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| US9657365B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-23 | Dalmine S.P.A. | High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| US12129533B2 (en) | 2015-04-14 | 2024-10-29 | Tenaris Connections B.V. | Ultra-fine grained steels having corrosion- fatigue resistance |
| US11124852B2 (en) | 2016-08-12 | 2021-09-21 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method and system for manufacturing coiled tubing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Grange | The rapid heat treatment of steel | |
| Kandpal et al. | Effect of heat treatment on properties and microstructure of steels | |
| UA51138A (en) | Method for steel thermal treatment | |
| Srivastava et al. | Effect of heat treatment on hardness and toughness of EN8 steel | |
| Hong et al. | Mechanical properties of high-Si plate steel produced by the quenching and partitioning process | |
| Gerdemann et al. | Microstructure and hardness of steel grade 9260 heat-treated by the quenching and partitioning (Q&P) process | |
| US20220010395A1 (en) | High surface compressive stress for through hardening | |
| Hauserová et al. | Properties of advanced experimental CMnSiMo steel achieved by QP process | |
| KR20190094941A (en) | Heat treatment method of high strength bolt | |
| CZ305587B6 (en) | Heat treatment process of bearing steel | |
| Palmieri et al. | Numerical-experimental study of a tailored press-hardening technology with intermediate pre-cooling to manufacture an automotive component in advanced high strength steel | |
| Guk et al. | Understanding of processing, microstructure and property correlations during spheroidizing heat treatment of 100Cr6 steel | |
| Cryderman | Metallurgical Strategies for Higher Strength Induction Hardened Parts | |
| Mašek et al. | Combination of international high pressure forming and QP process for production of hollow products from AHS steel | |
| Totten et al. | Overview of intensive-quenching processes | |
| Kuai et al. | Research on the effect of microalloy elements Mo and Nb on CCT curve of Q&P steel | |
| WO2022154807A1 (en) | Dual step quenched martensite for bearing applications, and bearing produced according to this method | |
| Aravind | Effect of Ausnetic Nitrocarburizing Of Mild Steel Under Various Cooling Rate And Ageing Conditions | |
| Omar et al. | Effect of cyclic heat treatment on microstructure and mechanical properties of C45 steel | |
| JPH03162515A (en) | Heat treatment method | |
| Cojocaru et al. | The influence of Sub-Critical Thermochemical Processing on Fatigue Resistance of 42CrMo4 Steel | |
| Dey et al. | Effect of low-temperature isothermal holding on microstructure and mechanical properties of hot rolled high carbon Nb microalloyed steel plate | |
| Akor et al. | Investigation of the potential of jatropha seed oil as austempering quenchant for medium carbon steel | |
| RU2016137C1 (en) | Method for treatment of articles made of carbon-silicon steels | |
| RU2178004C1 (en) | Method of heat treatment of cylindrical large-sized articles |