Способ обработки хромомарганцевых сталей

 

Использование: изобретение относится к металлургии, в частности к способам обработки хромомарганцевых сталей с метастабильным аустенитом. Сущность: сталь 20Х14Г7 закаливают с 1000-1100° С, отпускают при 200-300UC, подвергают холодной деформациии кручением со степенью 5- 15% и окончательному отпуску при 200- 300°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 21 D 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4887692/02 (22) 04.12.90 (46) 30.09.92. Бюл. ¹ 36 (71) Мариупольский металлургический институт .. (72) А.П.Чейлях, Л,С.Малинов и И.М.Олейник (56) Известия АН СССР, Металлы, 1974, ¹ 3, с, 157-164, Известия Вузов. Черная металлургия, 1983, №1, с. 112 — 116, Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам обработки хромомарганцевых сталей с метастабильным аустенитом.

Известны способы обработки хромоникелевых сталей с метастабильным аустенитом, заключающиеся в проведении после закалки холодной пластической деформации прокаткой со степенями обжатия 20—

50% и старения при температурах

400 — 480 C. B результате такой обработки возрастают прочностные свойства, однако при этом существенно снижается пластичность сталей.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является способ обработки хромомарганцевых сталей с метастабильным аустенитом. Способ осуществляют закалкой с 1100 С в воде, холодной деформацией прокаткой со степенями обжатия 10 — 50% и последующим отжигом при температуре 350 С в течение 2 ч, В результате значительно повышаются прочностные свойства при сохранении удовлетворительной пластичности.

Недостатком известного способа является невозможность одновременного повы„„53J 1765206 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ XPOMQMAPГАНЦЕВЫХ СТАЛЕЙ (57) Использование: изобретение относится к металлургии, в частности к способам обработки хромомарганцевых сталей с метастабильным аустенитом. Сущность: сталь

20Х14Г7 закаливают с 1000-1100 С, отпускают при 200-300" Ñ, подвергают холодной деформациии кручением со степенью 515% и окончательному отпуску при 200300 С. 1 табл. шения прочностных свойств и пластичности хромомарганцевых сталей. Кроме того, известный способ, включающий деформацию прокаткой, не применим для деталей сложной формы, например: тел вращения.

Целью изобретения является одновременное повышение прочностных свойств и пластичности сталей.

Указанная цель достигается тем, что в способе обработки хромомарганцевых сталей с метастабильным аустенитом, включающем закалку, холодную деформацию и отпуск, деформацию осуществляют кручением со степенью 5 — 15%, перед деформацией проводят дополнительный отпуск, при этом оба отпуска ведут при 200 — 300 С.

Способ применяется для хромомарганцевых сталей с метастабильным аустенитом, имеющий точку Мн вблизи комнатной температуры.

Способ обработки осуществляют следующим образом, Закалку проводят с температур 1000 — 1100 С в масло, после чего производят отпуск при температурах 200—

300 С для уменьшения уровня напряжений, В этом состоянии сталь 20Х14Г7 имеет пре-. имущественно аустенитную структуру с не1765206

Механические свойства стали 20Х14Г7

МПа

МПао,Ж у,3

Степень Температу- с МПа пч ° деформации, ра.отпуска, Ф С

Способ деформации

Я Мла

О, 200

250

210 65 745

250 66 750

320 67 1400

707 73 1590

290 8

290 10

300 21

340 29

1420

16

28

Кручение ф!

5

13 оптимальный

350

1410

707

69 1470

73 740

420 17

500 5

500 4

Прокатка (прототип) 10

350

1410

1000 31 1000

Трещины н

Составитель А,Чейлих

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 3355 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

® большим (5 — 7%) количеством мартенсита.

Деформацию осу 1ествляют кручением при комнатной температуре со степенью 5—

15%. Аустенит метастабилен и в процессе деформации стали он превращается в мартенсит, что приводит к увеличению количества мартенсита до 20 — 36%. После деформации проводят отпуск при температурах 200 — 300 С, вызывающий уменьшение внутренних напряжений и стабилизацию аустенита, Увеличение содержания в структуре стали мартенсита и наклеп аустенита, после предложенного способа обработки, обеспечивают существенное повышение предела текучести. При деформации, в процессе испытания свойств, оставшийся наклепанный аустенит претерпевает превращение в мартенсит, что обеспечивает одновременное повышение предела прочности и пластичности стали, Предложенный способ обработки хромомарганцевых сталей опробован в лабораторных условиях Мариупольского металлургического института. Образцы хромомарганцевой стали 20Х14Г7 закаливают с 1000 — 1100 С в масло, после чего подвергают низкотемпературному отпуску при температурах 200 — 300 С 1 — 1,5 ч, Затем из закрепляют в захватах испытательной машины на кручение КМ вЂ” 50 — 1, где производят холодную деформацию кручением. Деформированные образцы подвергают отпуску при температурах 200 — 300 С, 2 ч. Результаты испытаний механических свойств стали приведены в таблице.

Из таблицы следует, что обработка по предложенному способу позволяет повысить одновременно прочностные свойства и пластичность стали, Особенно сильно повышается предел текучести при кручении (более чем в 2 раза), предел прочности при растяжении (в 2 раза), относительное

5 удлинение и относительное сужение (более, чем в 3 раза). Оптимальная степень холодной предварительной деформации кручением, необходимая для одновременного повышения прочностных свойств и пластич10 ности в условиях испытаний растяжением и кручением, неодинакова и составляет 7% и

13% соответственно. Это обусловлено различием схем напряженного состояния при растяжении и кручении и соответственно

15 различной кинетикой превращения остаточного аустенита в мартенсит в процессе испытаний. Обработка стали- по способу прототипа не позволяет одновременно увеличить прочностные и пластические свойст20 ва, что не реализует цели изобретения.

Эффективность предложенного способа заключается в повышении прочностных свойств и пластичности хромомарганцевых сталей, в результате чего может быть сниже25 на металлоемкость деталей. а также в возможности применения способа для деталей тел вращения.

Формула изобретения

30 Способ обработки хромомарганцевых сталей, включающий закалку, холодную деформацию и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения одновременно прочностных свойств и пластичности, де35 формацию осуществляют кручением со степенью 5 — 15%, перед деформацией проводят дополнительный отпуск, при этом оба отпуска ведут при 200-300 С.