Способ обработки сталей аустенитно-мартенситного класса

 

Использование: изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении массивных изделий и коррозионно-стойких аустенитно-мартенситных сталей. Сущность изобретения: заготовку из стали 07X16Н6 размерами 250-300 мм нагревают до 1090°С, охлаждают сначала до 850°С и проводят деформацию на степень 90%, затем продолжают охлаждать до 800°С и деформируют на степень 90%, при температуре 650°С проводят ковку с уковом 26% и окончательно охлаждают в воде. После охлаждения производят обработку холодом и отпуск при 350°С, 1 табл,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s С 21 D 6/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы1 (Я (я)

О

С> (21) 4832734/02 (22) 23.04.90 (46) 23.05.92, Бюл, N 19 (71) Институт проблем сверхпластичности металлов АН СССР (72) В.Д.Афанасьев, Г.А,Салищев и Р.Г,Зари пова (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 298667, кл. С 21 D 6/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1014935, кл. С 21 О 6/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N. 926038, кл. С 21 О 1/78, 1979.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления массивных изделий из корроэионно-стойких аустенитно-мартенситных (А-М) сталей.

Известен. способ термической обработки листовых деталей из нержавеющей стали, включающий аустенизацию от закалочной температуры, охлаждение до температуры формообразования с регламенти рова н ной скоростью, формообразование, которое ведут при темпертатуре ниже температуры начала рекристаллизации, но выше температуры среднего мартенситного превращения. Исходя иэ литературных данных интервал температур формппбоазования лежит в пределах

300...800 С, в которых не происходит измельчения микроструктуры за счет измельчения аустенитных зерен, определяющих толщину пластин и пакетов мартенситной фазы после мартенситного превращения.

Поэтому режимы формообразования не.. Ж 1735390 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ АУСТЕН ИТ НО-МАРТЕ Н СИТН О ГО КЛАССА (57) Использование: изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении массивных изделий и коррозионно-стойких аустенитно-мартенситных сталей. Сущность изобретения: заготовку из стали 07Х16Н6 размерами 250-300 мм нагревают до 1090 С, охлаждают сначала до 850 С и проводят деформацию на степень

90%, затем продолжают охлаждать до

800 С и деформируют на степень 90%, при температуре 650 С проводят ковку с уковом

26% и окончательно охлаждают в воде. После охлаждения производят обработку холодом и отпуск при 350 С, 1 табл, приводят к повышению прочности, пластичности и вязкости.

Известен способ термической обработки отливок, преимущественно из сталей А-М класса, включающий гомогенизирующий отжиг при 1130 С, охлаждение в интервале

950-650 С со скоростью 30-150 С/ч, обработку холодом при -70 С, закалку с 1000 С, обработку холодом при -70"С и отпуск при

350 С. Отжиг, проводимый при температуре на 130 С выше начала растворения карбидов, приводит к появлению грубоэернистых аустенитных зерен, которые не поддаются дальнейшей обработке на иэмельчение.

Способ обработки стали следующего состава, мас.%: углерод 0,06; хром 13,4; никель 6,8, молибден 0,6; железо и примеси остальное позволяет получить материал с пределом прочности о, = 1150-1210 МПа, текучести 0o,z = 895-1015 МПа, относительным удлинением 19 — 20%, сужением

63 — 65% и ударной вязкостью 75 МПа, 1735390

Наиболее близким техническим решением является способ обработки сталей -M класса, включающий гомогенизирующий отжиг при 1000 С с изотермической выдержкой при 850 С, многократный отжиг и закалку с обработкой холодом. Измельчение аустенитных зерен происходит за счет многократной фазовой перекристаллизации во время отжига и закалки. На А-М стали химического состава, мас. : углерод 0,07 хром 13,9; никель 7,5; молибден 0,8 получены следующие характеристики механических свойств: оо,z = 1050 МПа, д = 24 р= 63ф», К о = 110 МПа .

Недостатком способа является незначительное измельчение зерен, после обработки размер зерен исходного аустенита составляет 8...9 баллов, что соответствует среднему размеру зерен 20...25 мкм. Полученный размер зерен не обеспечивает прирост прочности при сохранении пластичности и вязкости.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных свойств за счет lloBblLUBHI прочности и вязкости, Поставленная цель достигается тем, что, сталь аустенитно-мартенситного класса отжигают при температуре выше начала растворения карбидов на 50...90 С и подвергают термомеханической обработке (TMO) в интервале температур, оптимальных для динамической рекристаллизации, путем двухстадийной деформации сначала при 850.„860 С на степень 50...100, затем при 800„.810 С на степень 50 — 100 ; после инициирования образования мартенсита деформации производят всестороннюю ковку при температуре 600...650 С, соответствующей интервалу М„-Мл, уков 20„,30, затем охлаждают в воду, выдерживают при

-70 С и производят отпуск при 350 С. Длительность отжига и предварительного нагрева перед TMO устанавливают из расчета

1 ч на 100 мм сечения заготовки. Длительность обработки холодом и отпуска составляет 2,5 ч.

Нагрев для операции отжига, TMO и отпуска можно производить, например, на печах сопротивления KS-1300/60, KS-320/10, KS-400/10. Для TMO можно использовать гидропресс с усилиями 100 — 1600т, позволяющие деформировать на необходимую степень и снабженные изотермическим штамповым блоком (ИЗШ). Обработку холодом проводят в холодильных установках с минимальной температурой не ниже -70 С, Для

5 небольших заготовок в качестве хладагента можно использовать смесь керосина с жидким азотом, В предлагаемом примере использовалась схема деформации: радиальная осадка, 10 кантовка на 90, еще раз радиальная осадка. Однако для получения более однородного структурного состояния по объему можно использовать трехстороннюю схему деформации; две осадки радиально и осадка в

15 торец заготовки.

Пример, Заготовку из стали с размерами 250х300 мм нагревали в печи KS1300/60 при 1090 С в течение 2,5 ч. После охлаждения на воздухе покрывали стекло20 смазкой ЭВТ-13 и, понизив температуру печи до 850 С, выдерживали в ней заготовку

2,5 ч, после перенесли в ИЗШ-блок, установленный на 1600-тонном гидропрессе, и осадили радиально при 850 С на степень 40, 25 после осевого проворота на 90 — на степень

50 . Затем понижали температуру ИЗШ вместе с заготовкой на 50 С и деформировали по аналогичной схеме, после чего снижали температуру штампа вместе с

30 заготовкой до 650 С и ковали малыми обжатиями со всех сторон. Уков составил 26 /, После охлаждения в воду обрабатывали холодом в холодильной установке в течение

2,5 ч и проводили отпуск при 350 С 2,5 ч.

35 B таблице представлены результаты исследования механических свойств образцов после обработки, по предлагаемому способу.

Формула изобретения

40 Способ обработки сталей аустенитномартенситного класса, включающий нагрев, охлаждение, обработку холодом и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств, на45 грев ведут до температуры, на 50-90 С, превышающей температуру растворения карбидов, в процессе охлаждения осуществляют деформацию сначала при 850 — 860 С со степенью 50 — 100, затем при 800 — 810 С

50 со степенью 50 — 100, а при 600 — 650 С проводят всестороннюю ковку с уковом 20—

30, 1735390

- — -- — --т-- -- - — -- -------.------лн обработ-1Рьмимы отпус- Нехалические .свсдстаа ка

Релиньг термооб работки

Ремлмы термомеханичяскол обработки г1ля измельчения микроструктуры

Натеоиал, размеры загот зыки.1.

Вз,З,6,, Р, 1Р, S Hu

МРа ьба Г.

Т, С Время г

Т, С

2 г. г влил

Оленя, ч

1 стадия

Орамя ч т, c Я, 2

Т, С Я, Т, С (Укоэ, 1400 1430 18 67 13г

35о 2,5

800 90

850 90

650 26

2,5

1410 1435 Io

1400 1430 17

68 131

66 13

800 90

8oo Ioo

650 26

650 26

850 90

850 90

350 2,5

350 2,5

0,5

0,5

90 600 20 -70 2,5 350 2,5 1400 1430 17 66 1,"

50 650 30 -70 2,5 350 2,5 1390 1425 17 3 67 5 13к

90 625 26 -70 2 5 350 2 5 1400 1 35 18,2 67,5 13с

100 650 26 -70 ° 2,5 350 2,5 1412 1435 17 60 130 с изстерническоб выдер»кой пс 850 С, многократный лтиг,1050 1270 24 63 110

800

100

90

100 отжиг лри

H33OcTHllO способ, гоногенизированныл обработка холодом

25

35

45

Составитель Т,Колчина

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Е.Папп

Заказ 1794 Тираж Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, уп.гагарина, 101

07ХI6Но 8 250х 1090

07Х16Н6 50x50xIOO 1080

07Х16Н6 50x50xioo 1050

07Xl6H6 50х50х100 1090 0,5

07Х16Н6 50х50х100 1090 0,5

07Х16Н6 50х50х100 1090 0,5

07Х16Н6 50х50х100 1090 0,5

85о

850

800

810

800

1090 С

Ренин ковки для иницнироап ния образцов нзртансита деЕор ации

-70 2,5

-70 2,5

-70 2,5