Способ термической обработки деталей из высокопрочных нержавеющих мартенситностареющих сталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.03.75 (21) 2114139/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.08.76.Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания10.10.76

Союз Советских

Со@иалистимеских

Республик (11) 52 3846 (51) М. Кл. й

С 21 В 1/78

С =.13 6/00

Государственный номнтет

Совета Министров СССР оо делам ивоаретеннй н отнрьпнй (72) Авторы изобретения

П. Г. Лапин, В. С. Фридман, iO. И. Русинович- и Б. С. Смирнов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ

НЕРЖАВЕЮЩИХ МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при термической обработке детелей из высокопрочных нержавеющих мартенситностареющих сталей, главным образом крепежных, В современном машиностроении дпя изготовления крепежных деталей, работающих в агрессивных средах, применяются высокопрочные нержавеющие мартенситностареющие стали. Чувствительность высокопрочных сталей к коррозии под напряжением (преждевременное разрушение деталей при одновременном воздействии коррззионной среды и напряжений) с сильной мере зависит от уровня прочности: чем оно выше, тем боль ше склонность к коррозии под напряжением.

Известен способ термической обработки деталей из мартенситностареющих сталей, заключающийся в нагреве до температуры закалки, охлаждении после закалки поверх- щ ности до температуры ниже точки начала мартенситного превращения (Мн) при сохранении температуры сердцевины выше этой точки, затем проводится старение поверхности и клаждение всего изделия. 25

Однако такой способ термической обработки обеспечивает попучение твердости на поверхчости выше твердости сердцевины, что в связи с увеличением уровт» папрчжений в поверхностном слое увеличивает склончость стали к коррозии под напряжением и не позволяет получить твердость в поверхностном слое ниже, чем в сердцевине. Получение твердости в поверхностном слое ниже, чем в сердцевине детапи, изменением темпера= туры старения практически невозможно, в связи с тем, что в поверхностном слое прошло мартенситное превращение и поэтому любая темпс-ратура старения приводит к возрастанию твердости поверхности, а не сердцевины.

Целью изобретения является придание крепежным детапям из высокопрочных мартенситностареющих сталей для повьциения их стойкости против коррозии под нас ряжением в агрессивных средах, твердости в поверхностном слое ниже твердости сердцевины детали.

Для этого предложен способ, по котора му поспе охлаждения детали проводят нов523946

Температиза начала мартенситного превращения Ми=120 С. Температура старер ния, обеспечивающая получение максимальной твердости; 500 С, Значение твердости, НРс

Режим термосбработки

Назначение обработки

Второе старение

Поверхн детали

Первое старение

500 С

3 час

950 С, вью держка

1 час, Охлаждение на воздухе до

30ООС

Известная обработка на повышенную твердость поверхности детали

550 С

3 час

Охлаждение в воде в течение

10-15 сек

490 С, 550 С. о

Гл vro торную операцию старения при температуре на 10 90 С ниже температуры старения о на максимальную твердость. Первое старение выполняют по режиму перестаривания, что обеспечивает повышение твердости в поверхностном слое, в котором прошло мартенситное превращение, и оставпяет без изменения твердость сердцевины детали, в которой мартенситного превращения не произошло. Последующее охлаждение детали до температуры ниже Мн приводит к протеканию мартенситного превращения во всем объеме. Второе старение проводят о при температуре на 10-90 С ниже температуры старения, обеспечивающей максимала 45 ную твердость. Это старение приводит к резкому возрастанию твердости, а, следовательно, и прочности сердцевины детали, а твердость в поверхностном слое остается без изменения, так как второестарение 20 проводят на более низкую температуру, чем( первое старение.

Такая термообработка обеспечивает высокую коррозионную стойкость, так как поверхностные слои находится в мягком Зб малопрочном состоянии при высокой общей прочности за счет того, что большая часть сечения крепежной детали обработана на высокую прочность и твердость. Провед ние старения при более низкой температуре нецелесообразно из-38 того, что при этом не обеспечивается высокая твердость сердцевины изза недостаточно вь:сской температуры старения.

Пример . Проводили термическую обработку деталей, изготовленных из высоко-Зо прочной нержавеющей мартенситностареющей стали ОООХ1 1 НТОМ2Т (ЭП67 8) ° Использ ваися сортовой прокат диаметром 20 мм.

Состав стали: 0,03% -; 8,9%— никеля; 11,3% - хрома: 0,93% — титана;

2,1% - молибдена, остальное железо.

Для получения сравнительных данных параллельно проводили термическую обработку четырех групп однотипных деталей, изготовленных из этой стали. Детали нагревали до о

950 С, выдерживали 1 час, охлаждали на о воздухе до 300 С, а затем в воде в течение 10-15 сек для образования на поверхности зоны, в которой произошло мартенситное превращение. Затем одну группу деталей переносили в печь, нагретую до 500 C а вторую, третью и четвертую группы — в

Опечь, нагретую до 550 С, выдерживали 3 час и охлаждали до комнатной температуры. Затем проводили повторное старение третьей группы деталей при температуре 490 С, а четвертой группы при температуре 410 С с выдержкой 3 час и последующим охлаждением до комнатной температуры, I

Во всех случаях контролировали значения твердости на поверхности и в сердцевине детали.

Данные исследования сведены в таблицу. о

Формула изобретения

Способ термической обработки деталей из выс окопрочных нержавеющих мертенситностареющих сталей, включающий нагрев до температуры закалки, охлаждение поверхности до температуры ниже точки начала мартенситного превращения при сохранении температуры серддевины вьппе этой точки, 23946 старение поверхности и охлаждение всей детали, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения прочности и снижения чувствительности к коррозионному растрес5 еиванию после оллаждения всей детали проводят повторное старение детали при температуре на 10-90 С ниже температуры старения на максимальную прочность.

Составитель Г. Шевченко

Редактор Е. Братчикова Техред И. Ковач Корректор А. акида

Заказ 4977/395 Тираж 654 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета. Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4