Способ упрочнения метастабильных аустенитных сталей

 

r») 454265

OllMCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.09.72 (21) 1831505/22-1 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.12.74. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 19.02.75 (51) М. Кл. С 21d 1/78

С 22с 41/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621;785.79 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. В. Сагарадзе, К. А. Малышев и Ю. А. Васева

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики металлов АН СССР (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ МЕТАСТАБИЛЬНЫХ

АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ ФАЗОВЪ|М НАКЛЕПОМ

Изобретение относится к упрочнению термической обработкой высокопрочных и высокопластичных аустенитных сталей.

Известен способ упрочнения этих сталей фазовым наклепом, включающим прямое и об ратное мартенситные превращения, и последующим старением.

Однако в известном способе наблюдается заметное разупрочнение аустенита, происходящее вследствие нагрева стали до весьма высоких температур (700 — 800 С) при обратном мартенситном превращении. Использование повышенных температур нагрева определяется высокими значениями температуры конца а-«-у превращения (А,), а также необходи,мостью растворять фазу старения Ni>Ti в аустените для снижения мартенситной точки ниже 0 С. Последующее длительное старение фазонаклепанных сплавов (24 час при 550—

600 С) не позволяет получить значения предела текучести более 80 — 85 кг/см2.

Цель изобретения — повысить механические свойства аустенитных сталей.

Это достигается тем, что обратное мартенситное превращение проводят в изотермических условиях при температуре на 50 — 100 С ниже А, с одновременным старением стали.

Использование изотермического а — «-у превращения позволяет завершить получение фазонаклепанного аустенита в течение 1 — 2 час при температуре на 50 — 100 С ниже температуры А„при непрерывном нагреве; тем самым уменьшается разупрочнение и увеличивается эффективность фазового наклепа. Проведение а-«у превращения в районе интенсивного вы5 деления фазы МзТ1 позволяет отказаться от последующего длительного старения стали.

Наблюдаемое изотермическое а — «-у превращение, в частности в стали Н26ХТ1, проходит сдвиговым путем, приводя к появлению

10 рельефа на полированной поверхности образца, а также к дилатометрическим аномалиям в текстурованных образцах. Сдвиговое а — «-у превращение, проходящее при пониженных температурах, а также одновременное старе15 ние сплава является причиной более высокого упрочнения аустенита, чем при известных режимах упрочнения с использованием фазового наклепа.

20 Пример. Исходный материал — сталь

Н26ХТ1, выплавленная в открытой индукционной печи.

Содержание легирующих элементов, вес. %:

С 0,04

25 Ni 26,09

Cr 1,29

Ti 1,22

А1 0,24

Fe Остальное ч0 Температура начала прямого мартенситного превращения ̄— 130 С, температуры на454265

В табл, 1 приведены два варианта термической обработки стали Н26ХТ1 по предлагаемому способу в сравнении с обычным (контрольным) режимом обработки (вариант 3) .

3 чала А„и конца А„обратного мартенситного превращения (а — -у), определенные при скорости нагрева 10 град/мин составляют 500 и

650 С соответственно.

Таблица 1

Варианты

Закалка от 1050 С в воде.

Старение при 600 С (15 час).

Закалка от 1050 С в воде.

Закалка от 1050 C в воде.

Обработка холодом — как по варианту 1. а . т превра щени е — на грев до 690 С (выдержка 30 мин).

Обработка холодом † мин в жидком азоте+отогрев образцов на воздухе (образуется 50 — 60;а мартенсита).

Обработка холодом †к по варианту 1, Изотермическое а- т превращение как по варианту !.

Старение при 600 С (24 час).

Изотермическое а- 1 превращение при 565 С (выдержка 2 час) .

Охлаждение на воздухе.

В табл. 2 приведены механические свойства стали после упрочнения.

Таблица 2

Варианты а 0,2, кг/мм аь> кг/мм з> о

121

53,5

13,8

149,1

26,8

22,1

90,6

116,5

33,8

68,3

80,0

2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что для сплава Н26ХТ1 обратное мартенситное превращение и старение проводят при

560 — 570 С с выдержкой 2 час.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что перед прямым превращением прово1. Способ упрочнения .метастабильных 20 дят старение. аустенитных сталей фазовым наклепом, вклюСоставитель Г. Шевченко

Техред Т. Миронова

Корректор Е. Рогайлина

Редактор Л. Лашкова

Заказ 280/9 Изд. № 273 Тираж 591 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Из таблицы видно, что предел текучести аустенитного сплава в результате предлагаемой обработки с использованием изотермического превра щения выше на 12 — 20 /о, чем после упрочнения по серийному режиму, Предварительное 15-часовое старение при 600 С (вариант 2) позволяет дополнительно повысить предел прочности стали Н26ХТ1. Температура изотврмического а- -у превращения (565 С) находится в области тепловой стабилизации Fe — Ni — Ti аустенита, что способствует получению упрочненного сплава в чисто аустенитном состоянии. чающим прямое и обратное мартенситные превращения, и старением, о т л,и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения механических свойств, обратное превращение и старение проводят в изотермических условиях при температуре на 50 — 100 С ниже конца обратного превращения.