Способ термической обработки слитков из сталей ледебуритного класса

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HGMMTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ÄÄSUÄÄ 1211307

<511 4 С 21 Э 1/26 9/22 (21) 3689464/22-02 (22) 09.01,84 (46) 15,02,86, Бюл. 6 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (72) Н,В, Тихий, P,В, Яценко, Я,И. Спектор, Л.11, 1!!ульгина, В,А. Колесников, А,С. Горпинич, Т.H. Попова, Г,А. Хасин, Е ° P., Мошкевич и В,С, Федулов (53) 621,785.36(088,8) (56) Райцес В,Б, Термическая обработка на металлургических заводах, М,: Металлургия, 1971, с,14-18.

Геллер Ю,А, и др. Термическая обработка быстрорежущей стали для распределения карбидов, -Металловедение и термическая обработка металлов, 1967, № 9, с,18-23, (54) (57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЛИТКОВ ИЗ СТАЛЕЙ ЛЕЛЕБУРИТНОГО

КЛАССА, включающий многократный нагрев до температуры вьпяе точки 1 „, выдержку и охлаждение, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью измельчения эвтектических карбидов и повьппения технологической пластичности, предварительно проводят полный отжиг, многократный нагрев производят до температуры выне точки Ас, на 1030 С, а охлаждение после каждого нагрева — ниже начала мартенситного превращения,, i r(xi r ° )«т

05Х) (1-I1!

Р Я(з -ll)l. и:« -"ll

" à — Е«)оr{

«;— (. (O: O

0„.40

{ ;-"1:-: БИ

l» 20

".!О)тиб ген, О.) Р1 оль Фр а{-1

«; G;. ад(.{Й 1{ ЕЛ Р З 0

0-. -;.

;- -.:.ii. он. ()з()боетение Относ{{т ся K {Бр{ ц-.чз

:(ОЙ Обработке литых cталей ледебуритного класса H может быть использовано

{;,ля 1товы{яения технолот ическоЙ плас=::1.-: " р .l C JIRTKOB IlpH I Op)I "ä -I) 063G О i" ттл тат«{тл)(а та«от Е т Л)т ГЕт)т»(ИЧЕ, 0,", обработки л.=п 0-0 ииструме{нта !

{)е)1ь -.-зо6ретения — измельч,"-1 ие

:Bтек-;"iче-.к =х кароидов и повбя{(ен{-;е

Сс -леско предла -=--емому способУ итт-У- I."-: . Б ПРИ тс (тао" т)И;H«ъга;.т-=:-" о=-и ((;--;: "Б; —:яют грех--п{{тикра г{16{й т{аг(-. Зт:, B,(Tp,!«!I{Ðop 1",г р6! /1- т {» ) (» л0 .! (с о( леожт(0.: 0-20 ч и охлажден.-{-ем по,":: —;- .:—

;B. —,;i0гО 1{а-.PB--G СО СКОРОСТЬЮ с .){т;",) .j«(! = =.;:, ГРад) с до 20:, те)(>-,P =l —.—.-Р= -;Ho го«.-B- -нг Б- -1 "- а «)»1":-ра){а HC "Iопя H!G НЕ06ХодИМОС т И 06ЕСПЕ- = Ит-. БGUBJIO ({)GBOBOIPO Ili)ЕВРБ{т{ЕБИЯ И нротекание перетектоидноЙ реакции, кс,т«ры I!Doисходят B интервале TpM :») ()д т„»р (-т«+ 1 ()) ) {» {) + 10 -» - - ) * » ." 1 ({!ри НОБ1 я(енин темперятчры наГрРВа Би же {.-{c..{ {0 с) зффектиБность crIOCO 1, ба OHB.6ля TcH BBHi i,)i 1{едост:аточного

ПРОТ(=: Ка - БЯ КазаБНЫХ Пт)РВ{)БШЕН{ти, Г

j)()1" l Е{" ПЕРД x, PP БЯГт)ава В6{{{(Е 0 0,: зфф Kòl»{ББОсTB спо Оба

Т»(К»т С{1{т)»(аЕТСЯ В (»Л ДСТБИЕ ОТС ) Т . (-> q —,;-;.,—,Е),><{Й -"„,т{ «» РВат{ ОКО()0(. 1 Ет-". (т«,;:- ЖЦPHHH В{16()аи C»ЧЕТО) Н ОО О раш» :-п{я«т *. х{IОПОГ1(: — БоcTii спОсoба. уст:3{а{{«1){ „. (1!(Bå; та с -. в елич з Hire»4 с ко =

РО: ТИ ОХ)тая(Д.-БИЯ,. ,11,.«{ИТЕЛЬНОСТЬ ВЫДЕРЖКИ КОНТРОЛИ

РУ.-.ТСЛ СКОПОСТЬ{р БЬ{ОНВБИББНйЯ i Е){т{Е" вг .:Bтq1>6! ПО Объему садки и протека .-:Бе- . -{БйфУз{{ОБ1{6{х I{001(BOOQB ))PR

CX;-"-,-КДЕ;1ИИ Co -,KOPOC TBY) МЕ{{ь)т{Е

",. 0 !- рад / ч з({)д) е " т .О т и р е д.".1а Г а ем ОЙ

oб{)а!)Отк -1 HP.; ушес . Bенный с УВеличP

Бнег:, cêoрОсти Охлаждения 60лее )0 град/с появляется опасность образoваHHH Tpе{цин o T BнутреннHx напря

"B 1И)1 а 0(()6ЕББО Прет О»«т«дж"т»энин В и icл днем l(H!(.{те

0пт«имапь)10е числО циклОВ наГрев

Охлаждение 3-Q, )т«ри кОличе(BG цик

ЛОБ менее трех зффект способа недостатОНБО Бысс)(ий так как тОлькО мно

ГОКРЯТЬIПЯ (()азован ПЕРЕт "{)«ИС аллизаЦИЯ

cilocОбстБует пдявлению достаточноГО . 1)аза{то 0 .."аклспа з{BTGKTHческих кар" йядО:=< я 0..{е м()жфазн6{х 1 раниц и Ок р;-:.: —.(а{о{яеЙ(матриц6., развитию полигон){за! (ионных я рекристаллизационнь{х

Явле -IHH) 970 I!PHBO)JHT к ООРазОВанию бох(ь{пОГО т(оличегтва Ваканстий в cBo{0 очер(дь; K ускорению диффузионных

Пт)ОЦЕССОБ, НаПРИМЕР Д(т{ффУЗИЯ УГЛЕРОд." Возрастает Б 2 g, р 0 pGSG Ф В комплексе "-ти явления способствуют дроблению и сфероидизации непрерыв{ых -{астиц звтектических карбидов

:;- Особенно пластинчатой ()ормьт)„умень.аЕБИЮ ИХ B=-ЗМЕРа (РаССаСЫВаБИ()т И !

)6 pаББиВанию c0cтаБа ПО Обьему боле;(равномерному распределению

:=.:.=(рбидов., Количество циклов больше пят)(БР соп))овождается дальнейшим дробг:-Бием карби ЦОВ и уменьшением

pB = {Bp0 3, П р и м e p, 1!редлагаем61Й способ опробован БЯ сталях )Х S)(-))!Л, -") ."; i H--11! и .-тбИ5-! ; Про{{ьяг(леинс, о про)!зв Од тБG леду{()п,!» ГО Оста)BG „((.:

0-:. Тял . ((Ое 00 (ах:ьное

1211307

Т а блица 1

Марка стали

Способ термообработки

4,8

2,5 3,8

4,3

4,8 (отжиг по действую— щему режиму) 2,0 3,2 3,4

3,2

3,2

2,0 3,7

4,5

l,3

2,4 2,8 3,8

Прототип

6,7

5,1

3,3

3,8

3,5

4,2

4,4

1,4

8,0

Предлагаемый (вариант 3 ) 9,5

6,0

6,0

6,3

5,3

5,8

3,1

Заготовки из слитков диаметром

320 мм, размером 160 130il10 мм отжигали по действуюшему режиму: нагрев до 880 С со средней скоростью

250 град/ч, выдержка 6 .ч, замедленное охлаждение с печью (40 град/ч) до

500 С, далее — на воздухе, После отжига проводили трехкратный нагрев со средней скоростью

250 град/ч до 815 Г с выдержкой 10 ч и охлаждением между нагревами по двум вариантам: с печью (средняя скорость охлаждения 60 град/ч)(о) и на

Контрольный 11Х188М-L!1Д

95Х18-Ш

Р6М5-Ш

11Х18М-ШД

95Х18-Ш

Р6М5-Ш

11Х18М-ШД

95Х18-Ш

Р6М5-Ш

Поскольку в данном примере сталь

Р6М5-Ш использовалась для изготов45 ления литого режущего инструмента, то дополнительно (табл,2) приводятся данные по ударной вязкости и прочвоздухе (средняя скорость охлаждения 20 град/ч)(5)

Для получения сравнительных данных в качестве контрольной обработки был проведен отжиг по действуюmeMy режиму и по прототипу.

Образны испытали на кручение при

900, 1000, 1100, 1150 и 1200 С, За . величину пластичности принимали число оборотов до разрушения образца, Результаты испытаний приведены в табл.l.

Число оборотов до разрушения при температуре испытаний, С

900 1000 1100 1150 1200

2,5 3,3

2,3 3,6

3,3 5,8

4,0 5,8

3,2 4,8 ности при изгибе после закалки от

Ф о

1230-10 С и трехкратный отпуск при о

540 С, являющиеся основными характеристиками для материалов указанного назначения, .1211307 а

Таблица2

Способ термообработки

Твердость.

НРС

Предел прочности при изгибе, МПа

Ударная вяэкость кс«

МДж/м

Контрбльный (по действук щему режиму) 0,63!

750

Прототип

1850

64,0

0,78

Предлагаемый

1940

0,93

65,0

Из приведенных данных следует, что 2О обработка согласно прототипу увеличивает по сравнению с действующей технологией горячую пластичность стали 11Х18N-!!Щ в 1,3 раза, стали

95X18-D! в 1,18 раза, а стали Р6М5-П1 ухудшает, Предлагаемый способ увеличивает пластичность всех исследованных сталей в 2,0; 1,9; 1 3 раза соответственно, Ударная вязкость стали

Р6М5-GJ после обработки согласно

Т а б л и ц а 3

Размер крупных карбидов, мкм, после обработки согласно

Марка стали действующим прототипу предлагаемому режимам способу

16

11Х18-ШД

12 !

95Х18

16 «Д

Числитель — вариант о (охлаждение с печью); знаменатель вар-.-,".нт 5 (охлаждение на воздухе) °

>О протекает перитектоидная реакция, тогда как в прототипе температура

Наибольшее (в 1,4-1,5 раза) измельчение карбидов обеспечивает обработку согласно варианту h пред" лагаемого способа.

Основными причинами более высокой эффективности предлагаемого способа по сравнению с прототипом являются: ограничение температуры нагрева интервалом Ас +(10-30) С,в котором

E предлагаемому способу увеличивается в 1,5 раза, а после обработки по прототипу — только 1,2 раза.

В табл,3 показан размер крупных карбидов в подшипниковых сталях

i1Х18ИЫД и 95Х18-Н после прокатки со степенью деформации 95-97Х заготовок, предварительно термически обработанных по трем сравниваемым способам. нагрева лежит гораздо вьш«е укаэанного интервала Ас +(30-130) С и

1 ,перитектоидная реакция отсутствует; охлаждение ниже точки Мн, обеспечи». ваюшее получение значительного фаэорого наклепа при многократной перекристаллиэации, который способст,}2}}307

Составитель Р, Клыкова

Техред С.Мигунова Корректор А,Тяско

Редактор С.Лисина

Заказ 612/32 Тираж 552 Подписное

BHHKIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д,4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вует дроблению, сфероидизации и равномерному распределению карбидных частиц, тогда как в прототипе охлаждение осуществляется до 500600 С, при которых фазовой перекристаллизации не происходит, а следовательно, не возникает фазового наклепа на границах карбид-матрица, ускоряющего диффузию углерода в

2,5-3,0 раза и приводящего к указанному улучшению структуры карбидов.