Способ термической обработки низкоуглеродистой стали

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при упрочняющей термической обработке низкоуглеродистых сталей Цель - повышение прочности. Нагрев производят до 800- 760°С, причем с повышением содержания углерода на каждые 0,02% температуру нагрева снижают на 4-5°С, а охлаждение осуществляют со скоростью выше критической. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 D 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

j(3 ь Д

Ю

О ,О (21) 4706321/02 (22) 14.06,89 (46) 23.09,91. Бюл. N 35 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А.Н.Лещенко, Ю.П.Гуль, Г.И.Перчук, А.П,Клименко и О.Ф.Карабет (53) 621.785.79(088.8) (56) Гуляев А.П, Металловедение. - M.: Металлургия, 1977, с.231, 254.

Авторское свидетельство СССР

Мг 52948, кл. С 21 0 1/18, 1936.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при упрочняющей термической обработке низкоуглеродистых сталей.

Цель изобретения — повышение прочности стали.

Закалка из межкритического интервала температур позволяет при соответствующем подборе температуры нагрева получать благоприятный комплекс свойств без дополнительного отпуска, а для низкауглерадистых сталей из-за высокой пластичности низкоуглеродистаго мартенсита может быть получено сочетание прочности и пластичности, превышающее аналоговые свойства такой стали после полной закалки и отпуска.

Установлено, что оптимальные свойства (сочетание высокой прочности и пластичности) кизкауглеродистых сталей с содержанием углерода 0,06-0,22% обеспечиваются только при получении в результате закалки из межкритического интервала температур структуры. состоящей из 55 — 60% мартенсита с бейнитом и 45 — 407 феррита. А для получения после закалки указанного сочета„„5U„„1678856 А1 (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОП И

НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при упрочняющей термической обработке низкоуглеродистых сталей. Цель — павы шение прочности. Нагрев производят до 800—

760"С, причем с повышением содержания углерода на каждые 0,02% температуру нагрева снижают на 4-5 С, а охлаждение осуществляют со скоростью выше критической, 2 табл. ния структурных составляющих следует производить нагрев пад закалку до температуры, при которой для данного конкретного химического состава стали в твердом растворе находится 55-60% аустенита и 45—

40% непревратившегося структурно свободно феррита, Если при термической обработке нагрев производят выше 800 С, то нарушается оптимальное соотношение структурных составляющих и даже для стали с 0,06% углерода резка скижаются пластические свойства. Если нагрев производят да температуры ниже 760 С, та также из-за увеличения в стали структурно свободного феррита снижаются и пластические, и прочностные

СВ0АсТВВ.

Если с повышением содержания углерода в стали на каждые 0,02% температуру нагрева снижают менее чем на 4 С, та в структуре увеличивается количество мартенсита, нарушается оптимальное соотношение структурных составляющих, ухудшается комплекс механических свойств. А если температуру нагрева снижают более чем на 5 С, то также нарушается

1678856

Таблица 1

Механические свойства

Режим

Количество феррита, Предел текучести, МПа

Предел прочности, МПА

Относительное удлинео

0,06

0,22

755

435

290

33

П е лагаемый способ

0,06

0,06

0,10

0,14

0.14

0,14

0,14

0,22

0.22

750

570

400

14

27

26

16

26

28

27 оптимальное соотношение структурных составляющих иэ-за увеличения количества феррита — снижаются механические свойства, Охлаждение со скоростью выше критической необходимо для превращения образовавшегося при нагреве аустенита только по бездиффузионному или смешанному механизму с образованием смеси мартенсита и бейнита, Пример. Образцы катанки диаметром

6 5 мм из стали Ст.. 1 и Ст.3 с содержанием углерода 0,06 — 0;22 подвергают термической обработке в соответствии с известным и предлагаемым способами.

Часть образцов термообрабатывают в соответствии с предлагаемым способом, при этом образцы из стали с содержанием углерода 0,06; 0,10; 0,14 и 0,22 нагревают до температуры от 810 до 750 С, после чего производят немедленную закалку в 10 ном водном растворе поваренной соли, Термообработанные образцы подвергают микроструктурным исследованиям и испытывают на растяжение при комнатной температуре, Режимы обработок и результаты исследований представлены в табл,1.

Пример (известный способ). Образцы катанки диаметром 6,5 мм из Ст. 1 и Ст. 3 с

Содержа- Температуние углеро- ра нагрева, да ОC содержанием углерода соответственно 0,06 и 0,20 нагревают до 770 и 790 С и зака— ливают в 10 -ном водном растворе поваренной соли.

5 Режимы обработки и результаты исследований приведены в табл.2.

Анализ результатов проведенных исследований показал, что предлагаемый способ термической обработки

10 низкоуглеродистых сталей (табл.1, режимы

2, 3; 5, 6 и 8) позволяет по сравнению с известным не только значительно повысить (в 1,5 — 2 раза) прочностные свойства стали, но и обеспечивать стабильный уровень ме15 ханических свойств сталей с различным содержанием углерода, что позволяет на

30-40 повысить конструктивную прочность проката иэ низкоуглеродистых сталей.

Формула изобретения

20 Способ термической обработки низкоуглеродистой стали. преимущественно с соде ржа н ием угле рода 0.06-0,22, включающий нагрев до температур межкритического интервала и охлаждение со скоро25 стью выше критической, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, на.грев осуществляют до температур в интервале 800-760 С с уменьшением температуры нагрева на 4-5 С при повыше30 нии содержания углерода на каждые 0,02 .

1678856

Таблица 2

Составитель В, Китайский

Техред М.Моргентал Корректор Э, Лончакова

Редактор Н, Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 3184 Тираж382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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