Способ обработки сталей

 

Изобретение относится к металлургическому и машиностроительному производству, в частности к термической и деформационной обработкам стальных изделий. Целью изобретения является повьшениё ударной вязкости. Это достигается проведением многократной закалки. Причем первый закалочный цикл проводят после деформации на 5-10% при температуре 1 100-1200 с, при этом до 400-450 С охлаждение ведут со скоростью не менее 30 С/с и делают 2-4-минутную выдержку при этой температуре , а после каждой закалки проводят однократный нагрев до температуры 440-600°С с вьщержкой 20-60 мин. Получение высокой ударной вязкости позволяет значительно повысить работоспособность изделий и снизить брак при их производстве. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д1 С21П1 78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l н авторском саидетальствь (21) 3980573/31-02 (22) 19i11.85 (46) 23.06.88. Бюл. 1Ф 23 (71) Куйбышевский политехнический ин" ститут им. В.В. Куйбышева (72) И.С.Кенис, N.Á.Hðóê, В.С.Муратов, Л.В.Трошина и И.Г.Ширшов . (53) 621.785 ° 79 (088.8) (56) Патент Англии В 1576944, кл. В 21 В 45/02, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 333204, кл. С 21 Р 6/00, 1972. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к металлургическому и машиностроительному производству, в частности к термичес„.SU„„.3404534 А 1 кой и деформационной обработкам стальных изделий. Цепью изобретения является повышение ударной вязкости.

Это достигается проведением многократной закалки, Причем первый закалочный цикл проводят после деформации о на 5-10Ж при температуре 1100-1200 С, о при этом до 400-450 С охлаждение ведут о со скоростью не менее 30 С/с и делают

2-4-минутную выдержку при этей температуре, а после каждой закалки проводят однократный нагрев до температуры

440-600 С с выдержкой 20-60 мин. Получение высокой ударной вязкости позволяет значительно повысить работоспособность изделий и снизить брак при ж их производстве. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1404534

Изобретение относится к металлургк ческому и машиностроительному производству и может быть использовано в практике деформационной и термической обработок стальных иэделий.

Цель изобретения — повышение ударной вязкости.

Пример 1. Проводят обработку образцов из стали 12ХНЗА, вырезанных иэ листовых заготовок толщиной 12 и

20 мм. Образцы нагревают до 1150 С и деформируют на величину 5 и 10Х. 3атем обработку ведут по известному и предлагаемому способам. 15

По известному способу проводят охлаждение с деформационного нагрева в воде или масле, двукратный отпуск о при 650 С длительностью по 6 ч, закалку с 850 С (выдержка 1 ч), отпуск 20 при 650 С (выдержка 1-6 ч), закалку с 850 С (выдержка 1 ч) и отпуск при

600 С (выдержка 1 ч).

По предлагаемому способу проводят охлаждение с деформационного нагрева в водовоэдушной смеси со скоростью

30-100 С/с до температуры 450 С, выдержку 2 или 4 мин и последующее охлаждение в воде или масле, отпуск при

550-600 С (выдержка 20-60 мин), закалку с 850 С (выдержка 1 ч), отпуск при 550-600 С (выдержка 20-60 мин), закалку с 850 С (выдержка 1 ч) и отпуск при 550-600 С (выдержка 2060 мин. 35

Охлаждение при закалке проводят воде или масле, а после отпуска, по данным исследования, охлаждение :::ож:т быть нерегламентировано.

Результаты механических испытаний 40 представлены в таблице.

Как видно из представленных в таблице данных, предлагаемый способ обработки позволяет повысить ударную вязкость стали в 1,7-1,8 раза. Повышение ударной вязкости обеспечивает также режим, аналогичный предлагаемому, но в котором не проводится отпуск между 2-й и 3-й закалками (режим 3 в таблице).

Пример 2. Обрабатывают мартенситно-стареющую сталь Н18К9М5Т по предлагаемому и известному режимам обработки.

По известному режиму проводят деформацию при 1150 С на величину 10%, охлаждение в воде после деформации, о двукратный отпуск при 650 С длительо ностью по 6 ч, закалку с 940 С (вы,".--P".;.а ч), отпуск при 650 С (выдеро жка 1-6 ч), закалку с 820 С (выдержка

1 ч) и отпуск при 520 С (выдержка

1 ч) . Охлаждение после собственно эакалок и отпуска проводят на воздухе.

По предлагаемому способу проводят о деформацию при 1150 С на величину

10%, охлаждение в водовоздушной смеси о со скоростью 30-100 С/с до температуры 450 С, выдержку 2 или 4 мин и последующее охлаждение в воде или масле, отпуск при 550 С (выдержка 30 мин), а закалку с 830 С (выдержка 1 ч) и отпуск при 550 С (выдержка 30 мин).

Охлаждение после собственно эакалок и отпуска ведут на воздухе.

Предлагаемый способ обработки обеспечивает и для мартенситно-стареющих сталей повышение ударной вязкости в 2 раза.

При деформации со степенью меньше

5% она протекает крайне неоднородно, что уменьшает однородность микроструктуры и снижает уровень ударной вязкости. При деформации больше 10Х становится возможным протекание динамической рекристаллизации,.которая приводит к укрупнению зерна и снижению механических свойств. Экспериментальные данные, полученные при обработке по предлагаемому режиму с деформацией 2-3% и 10-25%, показывают, что прирост ударной вязкости уменьшается и не превышает 10- 15Х.

Верхний предел температуры ограничен возможностью значительного роста аустенитного зерна, а нижний предел — повышением неоднородности деформации и уменьшением однородности микроструктуры. Применение температуры деформации 1300 С в предлагаемом способе приводит к значению KCU =

=1,70 МДж/м, температуры 900-1050 С—

1,95 МДж/м .

Проведение уск оренно го охлаждения о с температуры деформации до 400-450 С предотвращает развитие рекристаллиэации и укрупнение зерна, а также исключает возможность расслоения твердого раствора и последующего огрубления структуры. Кроме того, 2-4-минутная о, выдержка при 400-450 С обеспечивает уменьшение возникающих напряжений и, тем самым опасности коробления появления микротрещин, а также высокодисперсный распад аустенита с образованием ферритоцементной смеси типа бей3 14 нит (или вьщелснпем интер: e-. аплндв в мартенситно-стареющих сталях) .

04534 формула изобретения

1. Способ обработки сталей, включающий нагрев, деформацию, отпуск и многократную закалку с последующим отпуском, отличающийся тем, что, с целью повьш ения ударной

Свойства стали

Опыт

Режим обработки стали

3-я закалка

3-й ыэ ба, Е отпуск MIla МПа Ж

KCUy

МДж/м1

2-й отпуск

2-я

1-й отпуск

Деформация и охлаждение (1-я закалка) закалка

T=650 С T=850 С T=650 С T=850 С T=600 С

< =6 ч < =1 ч =1-6 ч c-=1 ч .=! ч

1110 995 19 0 1,63

T=850 С

T=550600 С =2060 мин

2 ТА, =

=1150 С

Q 7.=10-15

T=550600 С с =2060 мин

1110 990 21,0 3,0

r-==1 ч

1120 1065 18,5 2,68

Не проводится

Составитель А.Орешкина

Редактор И.щербак . Техред М. Ходанич Корректор А.Тяско

Заказ 3058/27 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Т, =

=1150 С

Г., 7. = 10-.1 5

В воду или масло

Со скоростью

9 30 С/с до

400-450 С, выдержка

2-4 мин, охлаждение в воду или масло

Дв укратный

T=550- Т=850 С

600 С (,=20- =1 ч

60 мин вя зк -."и „нагрев ведут до 1100- l 200 С, а деформацию осуществляют со степенью

5-10%, охлаждение после деформации ведут до 400-450 С со скоростью не менее 30 С/с с выдержкой 2-4 мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что после деформации

10 проводят однократный отпуск при 550600 С с выдержкой 20-60 мин.