Table 1 The nature of the technological operations (TO) and equipment for their 

implementation in the technologies for manufacturing steel products hardened by 

cold deformation 

№ 

Nature of the TO 

Necessary equipment 

1 

Active cold deformation of the billet 

1.1. For the deformation scheme of a single type – 
devices for: uniaxial tension, drawing, rolling, all-
round uniform unequal compression. 
1.2. With the use of sequentially different 
deformation schemes: packaged unit devices, which 
perform deformation according to the above 
schemes, except for the uniform compression. 

2 

Active cold deformation to 
manufacture a product of a given 
geometry 

A suitable deforming device 

3 

Alloying of the object with the non-
equilibrium concentration of 
vacancies 

Low-frequency coil; water quench. 
The device of cyclic reverse bending, 
The same – of torsion 
The same – of vibration 

3a After the active cold deformation 
3b During the active cold deformation 

Vibratory die for drawing, vibratory rolls for rolling. 
Generation of tensile-and-compression deformations 
in the deformation zone during rolling 

4 

Refining of the matrix grain 
and alloying of the object with the 
non-equilibrium concentration of 
vacancies prior to the start of the 
active cold deformation 

Packaged deforming device as defined in the item 
1.2 
Low-frequency coil 
Rotating quench 

5 

Obtaining of a specific dislocation 
structure and microstructure by the 
active cold deformation of ultra fine-
grained steel under the conditions of 
high non-equilibrium concentration 
of vacancies 

Deforming devices as defined in the items 1.1 or 1.2 
 

 
Variant ІV: 
has a fundamental difference from the previously considered variants І, ІІ and ІІІ 

due to the inclusion of the technological operation of heat treatment of the billet by 
vacancy hardening with the simultaneous obtaining of substantial grain refinement and 
non-equilibrium concentration of vacancies: 1) acceptance testing of the billet; 2) 
active cold deformation by the TO type 2) in variant II with a greater total degree of 
deformation; 3) high-speed heating in a low-frequency coil to temperatures of 
650…700 

0

С (high-speed recrystallization) without equalizing at the indicated 

temperatures; 4) high-speed cooling in a rotating quench for fixing the fine grain of the 
matrix (obtained at the high-speed recrystallization of steel deformed with a higher 
degree of cold deformation (not less than 70%) (grain size up to 9-10 grades) and the 
necessary non-equilibrium concentration of vacancies (see above); 5) active cold 
deformation of the billet according to a single scheme with a degree of deformation of 

- 1694 -