Способ рентгенографического контроля термической обработки мартенситностареющих сталей

 

Использование: исследование мартенситностареющих сталей в лабораторных и заводских условиях в авиасудостроении, в машиностроительной промышленности, где широко применяются изделия из этих сталей . Сущность изобретения: в предлагаемом способе определяют температуру термической обработки по совокупности данных о количестве аустенита и постоянной его кристаллической решетки. 1 табл., 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 N 23/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4932425/25 (22) 29.04.91 (46) 07.03.93. Бюл. М 9 (71) Институт механики АН УССР (72) С.Б.Нижник, В.П.Островская и C.Ï.Äî-, рошенко (56) Марковец M.Ï. и до. Определение механических свойств металлов по твердости, M., Машиностроение, 1979, с, 181.

Вознесенская Н.М. и др. Структура и свойства высокопрочной нержавеющей стали 1Х15НЧАМЗ; — Металловедение и термическая обработка металлов. 1971, вып. 1, с.

32-35.

Авторское свидетельство СССР

М 1062578, кл, G 01 N 23/20, 1983.

Изобретение относится к физическому материаловедению и может быть использованО при исследовании мартенситностареющих сталей в лабораторных и заводских условиях в авиа-,судостроении, в машиностроительной промышленности.

Цель изобретения — повышение точности контроля сталей, подвергнутых и редварительным термомеханическим воздействиям.

Ожидаемый положительный эффект от использования изобретения обусловлйвается тем, что в температурном интервале а у. превращения существенно (10 раз) повышается деформационная способность материала, оцениваемая величиной максимального равномерного удлинения, чувстивительной к температуре нагрева. Поэтому . точный контроль последней является необходимым для достижения определенного

Ж 1800336 А1 (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОГРАФИЧ ЕСКОГО

КОНТРОЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

МАРТЕНСИТНОСТАРЕ1ОЩИХ СТАЛЕЙ (57) Использование: исследование мартенситностареющих сталей в лабораторных и заводских условиях в авиасудостроении, в машиностроительной промышленности, где широко применяются изделия из этих сталей. Сущность изобретения: в предлагаемом способе определяют температуру, термической обработки по совокупности данных о количестве аустенита и постоянной его кристаллической решетки. 1 табл., 3 ил. ресурса пластичности и стабильности силовых показателей материала при последовательной реализации терл1омеханических процессов формоизменения (л1етодами обработки давлением) и упрочнения элементов конструкций для повышения их эксплуатационной надежности, Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу рент генографического контроля термической обработки мартенситностареющих сталей, включающему облучение образца и эталонов пучкол1 рентгеновских лучей, регистрацию их дифрактограмм и определение температуры нагрева подзакалкуиз межкритического интервала по структурным параметрам, полученным из дифрактограмм, и=;.. ерзают содержание фазы и постогнную ее кристаллической решетки и искомую температуру нагрева находят из зависимости этих (1800336 параметров or температуры, полученной для набора эталонов из исследуемой стали.

Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем, что в нем производится измерение содержания аустенита и постоянной его кристаллической решетки.

На фиг.1 — 3 представлены кривые зависимости количества аустенита f> и постоянной его кристаллической решетки ад от температуры нагрева исходно однофазной стали Н18К95МТ, термообработанной по известному способу (фиг.1) и двухфазных состояний стали Н18К9М5Т (фиг,2) и

Х11Н10М2Т (фиг,3), формирующихся в процессе предварительных термомеханических воздействий, Следует отметить, что в известном способе фиксируется только обратный аустенит. формирующийся при а-упревращении; в заявляемом — суммарное количество исходного (fa)> и обратного (fp)z аустенитэ. Остаточный аустенит отличается от обратного меньшим значением постоянной кристаллической решетки, т.к. отражает структурное состояние гомогенизированной высокотемпературной у-фазы.

Первые микрообьемы обратнрго аустенита, в соответствии с диффузионным механизмом а- у превращения, максимально пересыщены аустенитообразующими легирующими элементами, в результате чего постоянная их кристаллической решетки (ад)2 достигает наибольшего =-начения, По мерв развития a - у превращения (ад)2 плавно уменьшается в связи с постепенной гомогениэацией высокотемпературной у-фазы (фиг.1). В результате этого экспериментально наблюдаемая зависимость ад-Т имеет немонотонный характер, максимум которой не совпадает с максимумом кривой fA — Т (фиг.2,3), Зависимость ад-Т является результатом совокупного влияния на ад постоянной кристаллической решетки остаточного (эд)1 и обратного (ад аустенита, Для фиксированной температуры нагрева ад =

= (ад)11 + (aA)z fz. Величина (fA)> соответствует исходному содержанию остаточного аустенита в стали и не зависит от температуры нагрева, величина(b)z с ростом температуры нагрева закономерно изменяется по мере развития а- у превращения, интенсивность и температурные интервалы которого определяются исходным структурным состоянием фазонаклепэнного мартенсита.

В качестве примера осуществления способа приводим результаты контроля термообработки двух мартенситностареющих сталей Н18К95МТ (фиг.2) и Х11Н10М2Т (фиг.3) с исходной двухфазной структурой, формирующейся в условиях предварительных термомеханических воздействий, соот-. ветствующих одной из стадий технологии формообразования из листового металла (методом холодной штамповки) тонкостенных элементов конструкций оболочечного типа. Технология включает определенную последовательность процессов деформирования (до величины я1) высокопластичных состояний материала (формирующихся при закалке от температуры Т1) и его термической обработки в условиях а у превращения (режим которой подлежит контролю с

"5 целью повышения ресурса пластичности и снижения разнотолщинности. В рассматриваемом случае Т1 = 650 С и е1 = 50 Д, арефья выдер>кки при контролируемых темперэту рах повторного нагрева Т составляет 2 ч, Согласно предлагаемому способу в койтролируемых сталях, подвергнутых выдержке при трех температурах нагрева в интервале а- у превращения, измеряют количество аустенита fA и постоянную его кристаллической решетки ад. В таблице приведены численные значения структурных характеристик, используемых для оценки температуры нагрева, которые сопоставляют с эталонными данными

30 (фиг.2, 3, вертикальные штриховые линии).

Из приведенных данных следует, что измерение двух структурных характеристик fa и ад является необходимым и достаточным для оценки температуры нагрева. Только при совместном анализе указанных структурных характеристик для контролируемых образцов из каждой стали можно установить, что они подвергаются термообработке при различных температурах; при одинако40 вых значениях fA у образцов 1 и 3, 5 и 7 существенно различающихся значения другой структурной характеристики ад, э при одинаковых значениях ад у образцов 1 и 2, 4 и 6 существенно различаются значения 1д, Формула изобретения

Способ рентгенографического контроля термической обработки мартенситностареющих сталей, включающий облучение образца и эталонов пучком рентгеновских

50 лучей, регистрацию их дифрактограмм и определение температуры нагрева под закалку из межкритического интервала по структурным параметрам, полученным из дифрактограмм, отличающийся тем, 55 что, с целью повышения точности контроля сталей, подвергнутых предварительным

l термомеханическим воздействиям, в каче° стве структурных параметров используют содер>кание у-фазы и постоянную ее кри1800336

aëË

3595

50 за

3 567

10.3 585 с

Фиг.5

Фиг.2

Составитель В.Островская

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

Заказ 1160 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изсбретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, >К-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 сталлической решетки и искомую температуру нагрева находят иэ зависимости этих параметров от температуры, полученной для набора эталонов из исследуемой стали.