Способ термической обработки мартенситностареющих сталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Рес убини (11) 578744! кэ кЩ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 14.04,75 (21) 21249 31/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (43) Опубликовано150678, Бюллетень Эй 22

2 (51) М. Кл.

С 21 33 6/00

С 21 Ц 1/78

fssgspsxsssssl вяитн

Вевета Ilssserpns COOP

ss ässs1 4366дэт!ЙИ и етирмтий (о3) УДК621. 785. 79 (088.8) (45) Дата опубликования описания 1605,78 (72) / вторы изобретения

В .В .Сачков, О.К .Ревякина, С .С .Рыжак, В .В кГрыэлов, Л.В.Шведова и Л.И.Прибылова

P3) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩИХ

СТАЛЕЙ

Изобретение относится к области термической обработки стали и может быть использовано при разработке технологии термической обработки крупногабаритных деталей из мартенситноста- 6 реющих высокопрочных сталей.

Закалка при 820 С, которая считается стандартной для мертенситностареющих сталей, не йэменяет структуры полуфабриката и, следовательно, не 10 устраняет дефектов его структуры, так как при нагреве до этой температуры не происходит ни растворения охрупчивающих выделений (которые могут быть получены в процессе охлаждения после 16 горячей деформации), ни перекристаллиэации, которая необходима для устранения разноэернистости свойственной поковкам к мкамповкам (1) .

Известен способ термической обработ-20 ки мартенситностареющих сталей, включающий гомогениэирующий нагрев до температуры выше температуры закалки, например до 1100 С, для растворения охрупчивающих выделений, последующую многократную закалку при 900-975 С„ при 820 С и старение f2)

Этот способ термической обработки обеспечивает повышение прочности и пластичности крупных сечений мартенситностареющих сталей. Однако после обработки по этому способу резко снижается сопротивление мартенситностареющих сталей замедленному разрушению и водородному охрупчиванию. Это связано с тем, что рекристаллизованная структура мартенситностареющих сталей имеет низкое сопротивление замедленному разрушению в коррозионной среде.

Следовательно, известный режим не обеспечивает необходимого для высокопрочных сталей сочетания свойств: высокой прочности и пластичности и высокого сопротивления замедленному разрушению.

Целью изобретеййя является повышение сопротивления мартенситностареющих сталей коррозионному и водородному растрескиванию при сохранении высокой пластичности и прочности крупногабаритных деталей.

Для этого по предлагаемому способу проводят предварительный нагрев при

1050-115Ф С с обязательным ускоренным охлаждением и последующую двух-трехкратную высокотемпературную закалку при 850-900 С, причем последнюю закалку проводят при низких температурах

740-800 С -на 20-80 выше Ac> - и ста0 рение при температурах не ниже 500 С.

578744

205

3-5

210

Известный

20-30

260, 40

Предлагаемый 215

Тираж 713 Подписное

ЦНИИПИ Эаказ 3202/48

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

Предварительный нагрев до 10501150 С проводят для растворения охрупчивающих выделений, которые образуются в процессе охлаждения крупных сечений после горячей деформации. При применении современных методов выплавки - ва5 куумно-индукционной с последующим вакуумно-дуговым или электронно-лучевым переплавами, обеспечивающих низкое содержание углерода и азота, достаточно этих температур нагрева для растворе10 ния охрупчивающих фаз. При содержании углерода и 0,015% растворение охрупчивающих выделений карбонитридов проис" ходит при 1050-1150 С .

После предварительного нагрева до

1050-1150 С получается крупнозернистая структура. Для измельчения зерна необходима двух- трехкратная перекристаллизация. Для мартенситностареющих сталей с повышенным содержанием углерода (;@ 0,015Ъ) температура перекристаллизации понижается.

В связи с этим перекристаллизация происходит при 850-900 С, Для повышения сопротивления мартен- 26 ситностареющих сталей коррозии под напряжением и водородному охрупчиванию неОбходимо перед старением провес+

В .ЗЪ-иом ЯдСР 5 = 145 кг/мм

Я

В ЗВ-ном NalCR 6 = 150 кг/мм Данные, представленные в таблице, показывают, что сопротивление корроэионному растрескиванию стали 1118K9M51, + .обработанной по известному способу, крайне низкое. Термическая обраббтка по предложенному способу позволяет значительно повысить сопротивление замедленному разрушению при сохранении вы- » сокого уровня прочности и пластичности.

Формула изобретения

1. СпОсоб термичесКой обработки мар:тенситностаРекщих сталей. включающий ч0 предварительный нагрев до температуры ти низкотемпературную закалку с температурой на 20-80 выше температур

Лс

Низкотемпературная закалка выбирается так, что при нагреве полностью происходит превращение в аустенит, но сохраняется влияние фазового наклепа от g oc, превращения, а при охлаждении получается полностью мартенситная структура. Мартенсит, полученный иэ фазовонаклепанного аустенита, обеспечивает повышенное сопротивление состаренной стали коррозионному растрескиванию.

Известно, что после старения при низких температурах. сопротивление коррозии под напряжением мартенситностареющих сталей пониженное. Для повышения сопротивления корроэионному растрескиванию и водородному охрупчиванию старение целесообразно проводить при температурах не ниже 500 С.

В таблице приведено сравнение свойств мартенситностареющей стали

Н18К9М9Т после известного и предложенного способов обработки (сталь

Н18К9М5Т, пруток 180 мм вакуумно-индукционной выплавки с последующим: электронно-лучевым переплавом). выше температуры закалки, многократную закалку и старение, о т л и ч а ющ и.й с я тем, что, с целью повыаения сопротивления коррозионному и водородному растрескиванию, последнюю закалку производят при температуре на 20о

80 выше Ас

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Повышение конструктивной прочности сталей и сплавов. - Сборник.M.

МДНТП, 1970, с. 3-14.

2. Авторское свидетельство СССР

М 276123, кл. С 21 З 1/00, 1968.