Способ термической обработки мартеноситностареющих сталей

 

О П И С А Н И Е ()1в4з рте

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.07.75(21) 2154141/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 05,01.77.Бюллетень ¹ 1 (45) Дата опубликования описания 18.03.77 (51) Ч. Кл.

С 21 D 1/78

С 21 D 6/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УД1 621.785.79 (088. 8) Н. В, Ульянова, В, И, Кучерявый, Т, С, Долотова, О, К, Ревякина, С. С, Рыжак и В, В. Сачков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Московское ордена Ленина и ордена Трудового ypac ozo Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮШИХ

СТАЛЕЙ

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к термической обработке сталей, и может быть использовано при обработке мартенситностареющих сталей для повышения их вязкости, особенно сталей, работающих при отрицательных температурах.

Известные способы термической обработки таких сталей не позволяют получить одновременно высокие прочность, пластичность и вязкость, если в результате горячей обработки давлением. или при последующей гомогенизации формируется исходное крупное зерно аустенита

Известен способ термической обработки для повышения вязкости и пластичности крупнозернистых мартенситностареющнх сталей (1).

Способ заключается в предварительо ном „агреве стали до 1180-1250 С с последующим быстрым. охлаждением в жидкой среде с целью гомогенизации и устранения теплового охрупчивания, двухо трехфазовой закалке с 920 до 1000 С для измельчения зерна аустенита, и старении. После обработки известным способом свойства гладких образцов удовлетворительные. Однако ударная вязкость, особенно при отрицательных температурах, низкая, например = 1,8-3,0 кгсм/см

2 при температуре +20 С и = 0,5-1,0кгсм/

/c при температуре -70 С. В излол е

2 о образцов присутствуют крчсталлические участки.

Известен также способ термическои обработки мартенситностареюшей стали 2, заключающийся в том, что после предварительной термической обработки сталь выдерживают при 540-675оС в течение

l5

1-8 час, затем с промежуточным охлаждением или без него производят обработку о в интервале температур 730-870 С в течение 1-10 час, охлаждая затем на мартенситное превращение. Далее проводят окончательное старение при температуре 525-540 С в течение не более 24 час. о

В структуре сталей, обработанных по этому способу. сохраняется небольшое количество аустенита обратного перехода, который эффективно повышает вязкость, 54187 б

Режим терм обрабо и ерерыв между за аг кой и тпус кок при

00о, ч

149

1 53

7,0

7,4

Предложенный

+20

241 предварительная закалка с 3-кратной перекристаллизацией

600оС 12 час, .возP дух, 850оС, 1 час, воздух, 300воздух, изготовление образцов + старение через

30 суток при 520о6, 3 часа

5,4

43, 1

241

242 — 70

179

156

153

56,5

6,.2

5,5

+20

3,4

4,1

3,4

-70

6,4

7,0

Известный без отпуска +20

1,5

2,0

-70

180

37 особечно при отрицательных температурах, хотя прочность при этом несколько снижается. Так, в стали ЭП 678 с зерном 45 бацпов при сохранении около 10% остаточного аустенита ударная вязкость по- б о вышается при температуре -70 С на 23 кгсм/см при снижении прочности на

5 10 кгс/мм .

Однако при значительном перерыве между закалкой и старением, который необхо- 10 дим, в частности,для механической обработки заготовок (поковок и штамповок), вязкость снова снижается. Это вызывается тем, что при обработке по этому способу накопленный при 600-625 С, что на 20о

45 С выше точки Ol (начало фазового (. - x<превращения), стабильный аустенит обратного пеиехода при последующей закало ке с 800-900 С дестабилизируется и вследствие этого распадается изотермически при комнатной температуре в течение дпитепьных выдержек почти полностью. предварительная закалка с 3-кратной пебез отпуска рекристаллизацией

600о 12 час, 850+

1 час, воздух, изготовление образцов + старение при 500о, 2 часа

Белью изобретения является повышение ударной вязкости за счет стабилизации остаточного. аустенита обратного перехода при достаточно высокой прочности.

Это достигается тем, что поспе окончательной закалки, но не позднее чем через двое суток дополнительно проводят . о отпуск при 250-300 С в течение 2-3час, при этом старение проводится через любой по длительности промежуток времени. Получение необходимого количества застабилизированного остаточного аустенита в структуре стали достигается определенным сочетанием температуры и длительности выдержки при накоплении аустенита обратного перехода и при последующей закапке, а также скоростью охлаждения при закалке.

В таблице приведен пример осуществления способа и полученные при этом результаты по сравнению с известным способом.

54187 6

Составитель Г, Шевченко

Техред О. Луговая Корректор Н. Бугакова

Редактор Е. Меньшова

Заказ 5829/18 Тираж 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Использование предложенного способа обеспечивает по сравнению с существующими способами повышение вязкости мартенситностареюших нержавеющих сталей, особенно сталей, работающих в последствии при отрицательных температурах, с сохранением стабильных механических свойств (прочности, вязкости), полное устранение брака детапей, которые пролеживают до старения около месяца (спожная механичес-lO кая обработка) .

Предложенный способ позволяет наиболее эффективно довести вязкость в крупногабаритных деталях из мартенситностареющих сталей до необходимого уровня при 15 небольших потерях в прочности, так как крупные детапи, как правило, после горячей обработки давлением и поспедуюшей перекристалпизации имеют пониженную вязкость при отрицательных температурах. 20

Сохранение около 10 о аустенита обратного перехода позволяет в стапи ЭП

678 после трехкратной перекристалпизации на мелкое зерно и обработки по предложенному способу повысить ударную вязо 2 кость при температуре -70 С на 2-3кгсм/см при прочности 145 кгс/мм применительно к крупногабаритным деталям.

Формула изобретения

Способ термической обработки мартенситностареющих сталей, включающий предварительную закапку с многократной перекристалпизацией, нагрев до межкритического интервала температур, изотермические выдержки в этом интервале, окончательную закалку и старение, о т л и ч аю ш и и с я тем, что,с целью повышения ударной вязкости за счет стабилизации остаточного аустенита обратного перехода, после окончательной закалки, но не позднее чем через двое суток дополнительно проводят отпуск при 250-300ta течение

2-3 час.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авт.св. СССР № 276123, 21

Д 1/00, 1970.

2. Патент Англии № 1096978, С 7

А; 1967.