Способ термической обработки пористых порошковых изделий из стали

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОВ;- РАВОТКИ ПОРИСТЫХ ПОРОШКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ , ИЗ СТАЛИ, включающий нагрев, вьщержку в атмосфере водорода и закалку в охлаждающей среде, о т л и ч а .ю щ и и с я тем, что, с целью повышения прокаливаемости и снижения времени термической обработки, нагрев проводят до температуры на 50200 С выше АЗ, а выдержку осуществляют при дгшлении водорода 0,55 ,0 МПа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (ll) (51)4 В 22 F 3 24 С 21 D 1 18 9 00 °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н АВТорсКоМУ свидетельству 1 ;:; ..;;- „1а (21) 3713188/22-02 (22) 26.03.84 (46) 23.19,85. Бюл. У 39 (72) В, И. Шаповалов, Т. И. Лысенко и Н. Д, Еременко (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л. И, Брежнева (53) 621.762.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 908526, кл. В 22 F 3/10, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 971896, кл. С 21 0 9/08, 1981.. (54) (57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБ: —РАБОТКИ ПОРИСТЫХ ПОРОШКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ, ИЗ СТАЛИ, включающий нагрев, выдержку в атмосфере водорода и закалку в охлаждающей среде, о т л и ч а— .ю шийся тем, что, с целью повы. шения прокаливаемости и снижения времени термической обработки, нагрев проводят до температуры на 50200 С выше А9, а выдержку осуществляют при давлении водорода 0 55,0 ИПа.

1186392

Мате

7 До01

6,5

Сталь 40 850 монолит (на 50 С о

А ) Сталь 40 пористая 850

7 До 0,1

7 0,5

2,9

4,0

850

То же

4,7

2,0

850

2,0

5,6

1000 15 (на 200 С

А ) Изобретение относится к термической обработке металлов, в частности к термической обработке пористых порошковых изделий из стали.

Целью изобретения является повышение прокаливаемости пористых порошковых изделий на основе стали и снижение времени термической обработки,.

Те рмиче ская обработка заключает ся в нагреве пористого изделия до температуры на 100-120 С выше критичесо кой, выдержке при давлениях водорода

0,5-5,0 МПа и закалке образцов и в охлаждающей жидкости.

При проведении термической обработки водород, диффундируя в изделие, заполняет поры до давления, равного его давлению в печи. 20

Начиная с давления водорода

0,5 МПа, величина слоя со структурой мартенсита монотонно возрастает, -что связано с эффектом увеличения с теплопроводности водорода при росте 5 давления.

При использовании давления вьппе

5>0 МПа величина закаленного слоя уменьшается. Это связано с тем, 30 что при этих давлениях (5 MIa). водорода значительно интенсифицируется процесс обеэуглероживания материала который сильно повышает критическую скорость охлаждения при закалке, затрудняя образование мартенсита.

Температура закалки должна обеспечить минимальные затраты времени на термическую обработку, но и не интенсифицировать процесс обезуглероживания. Повьппение температуры нагрева под закалку способствует сокращению времени выдержки. Верхний предел температур ограничен:тем, что увеличение скорости диффузии углерода приводит к обезуглероживанию поверхности материала. Поэтому в зависимости от содержания углерода в различных марках стали, пористые заготовки нагревают вьппе критической точки (А ) на 50200 С, Пример. Термической обработке подвергают монолитные и пористые образцы диаметром 15 мм, высотой

20 мм из стали 40, Критическая точка

А по различным данным составляет

740-810 С, Нагрев и выдержку проводят в среде водорода, Время нагрева (ь„) и выдержки (7+) выбирается в соответствии с поперечным сечением образца. После чего образцы закаливают, После закалки все образцы разрезают вдоль оси симметрии и на поверхности разреза делали микрошлиф. Микрошлиф исследуют под оптическим микроскопом, измеряя величину поверхност. ного слоя, приобретшего структуру мартенсита, Результаты исследований приведены в таблице.

1186392

Продолжение таблицы

6,0

850

4,7

5,0

850

5 6

5,0

1000

6,0

4,4

850

Составитель В. Еременко

Редактор Л. Гратнлло Техред А.Ач Корректор О.Луговая

Заказ 6476/15 Тираж 746. . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Иэ таблицы видно, что максимальная 1S величина заклепного слоя обеспечива.1 ется при давлении водорода 0,55,0 МПа и температуре Hà 50=200 С выше критической . При этом вре —, мя выдержки при температуре sa- 20 калки можно значительно сократить.

Из полученных данных следует, что для каждой марки стали в зависимости от содержания углерода можно ,подобрать оптимальное сочетание давления и температуры, прй которых будет максимальная глубина прокаливаемости и минимальное время термической обработки.