Способ термической обработки мартенситно-стареющих сталей

 

(1 6 16302

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социапистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 21.07.76 (2! ) 2390967/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликоваио25.07.78.Бк,ллетень № 27 (45) Дата опубликования описания 13.06.78

2 (5!) М, Кл, С 21 2 1/78

Государственный квинтет

Сааата Инннстраа СССР па делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК621.785. .79 (088,8) В. А. Варганов, Я. М. Потак, В, И. Козловская, Ю. Ф. Оржеховский, С. И. Бнрман, А. В. Батурина, Н. А. Рылова, Е. И. Кузнепова и Н. Е, Никитушкнн (72) Авторы изобретения (7 ) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ . МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится х машиностро-! ению и может использоваться при термической обработке деталей, в особенности имеющих точные размеры, из мартенситностареюших сталей, содержащих не менее

0.03 вес. % углерода.

Иля упрочняюшей термической обработки мартенситностареюших сталей применяют следующие процессы:закалка в холодную воду с комнатной температурой (ни тв же Мк) с последующим старением; закалas в воду до потемнения поверхности о (400-500 С), далее охлаждение на воздухе до комнатной температуры (ниже Мк) и у рочняющео старение; закалка на воздухе или в воде до комнатной температуры (ниже Мк), обработка холодом и старение; закалка до температуры между Мн и Мк, обработка холодом и старение (11.

Эти способы не обеспечивают гаранти- 2o рованной высокой вязкости стали, так как не всегда в структуре фиксируется требуемое количество остаточного аустенита (мииимальное содержание аустенита на отдельных плавках может бить равно нулю). 25

Известен способ закалки сталей в среду с температурой между Мн и Мк с последуошим нагревом до температуры 200350 С (2). После такой аакакки мартеиситностареюшие стали подвергаются упрочняюшему старению. Обработка по указанному способу позволяет получить в струк-: туре мартенситной стали некоторое количество остаточного аустенита, что позво ляет повысить вязкость.

Недостатки указанного способа термической обработки проявляются при массовом производстве, когда приходится обра» батывать много плавок одной и той же марки стали. Составы отдельных. плавок в пределах марки отличаются друг от друга, в результате чего даже при оптимально выбранной температуре охлаждающей среды содержание- остаточного аустенита колеблется в недопустимо широких пределах.

Это приводит к тому, что плавки, в кото .рых образуется слишком много остаточно» го аустенита, не получают необходимого рочнения при стареииее. Кроме того, ос аточиый аустенит, получеииый таким оо 1

616302 разом, не всегда обладает полной устойчивостью при длительной работе деталей ,в зимних условиях, что приводит к некоторому изменению точных размеров.

Цель изобретения — повышение прочности при сохранении вязкости и стабипизация размеров прн длительной эксплуатации деталей в зимних усповиях.

Это достигается за счет того, что после заиалми в среду с температурой между Мн и Як, последуюшего нагрева до

200880 С и охлаждения до комнатной температуры производят обработку холодом при (-80 С) - (-70 С), а старение производят йри температуре полной стабилизации аустеннта 415-540 С в течение о

1-12 час.

Для плавок стали, в структуре которых остается после закалки сравнительно небольшое количество аустенита, нагрев до

200-350 С обеспечивает почти полнуЫ о 20 его устойчивость при прследующей обработке холодом. При большем содержании аустенита часть его будет нестабильной и при обработке холодом распадется. Таким образом, обработка холодом после

25 неполного стабилизирующего нагрева при о

200-350 С уменьшает воэможность KD лебания по содержанию аустенита, что по зволяет при сохранении высокой вязкости

30 исключить выпады по прочности. Полная стабипизация аустенита, а, следовательно, постоянство размеров деталей: пра длительной работе в зимних условиях, достигается окончательным нагревом до темпео ратуры 415-540 С, совмещенным с упрочняющим старением. При температурах стабилизирующего нагрева более низких, чем 415 С, полной стабилизации остаточ-. ного аустенита еще не происходит; пои температуре более высокой, чем 540 С, происходит увеличение содержании аустенита за счет обратного о(-в" "превращения.

Предлагаемый процесс термической обработки проведен в лабораторных условиях на 25 промышленных плавках стали

08Х15Н5Д2Т (ЭП-410У). Типичный .химический состав стали, вес %: углерод

0,06; хром 15; никель 5,2; медь 2; титан 0,1; типичный интервал мартейсйтного превращении (+140 С) - (+25 С). .Результаты проверки приведены в табли-. цей

Из таблицы видно, что после обработки по предлагаемому способу за счет содержания аустенита. в более узких пределах отсутствуют выпады по пределу проч ности и. текучести, длительное пребывание в условиях низких температур практически не вызывает изменения размеров.

Предла аемый способ термической об работки мартенситностарекнцих сталей ,обеспечивает по сравнению с известными .способами высокий предел прочности при сохранении высокой ударной вязкости и стабильные размеры деталей при длительной эксплуатации в зимних ycaosasx.

616302

122»13 р кгс/мм

10-15

10-19

0

8-1 8

8-30

0,045

0,010

0,60

Ф о р,мул а и эобр е те н и я I

Составитель В. Варганов

Редактор Л. Лашкова ТехредИ. Климко Корректор, E. Папи

Заказ 4023/27 Тираж 716 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Минисгров СССР цо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж«35, Раушская наб., a. 4/5

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

Ударная вязкость, кгсм/см

Колнчестзо плавок, нв удовлетворяющих норме по пределу прочности, (125 кгс/мм ) ипи по пределу текучести, (95 кгс/мм )

Количество плавок, не удовлетворяющих норме по ударной вязкос и (8 кгсм/см

Количество аустенй та, %

Максимальное линейное применение размеров после длительного (10 суок) вылеживания при температуре о (-50 С}, нмитируюшего работу в зимних условия %

Способ гермической обработки мартен«,а ситностареюших сталей, включаюший закалку в среду с температурой, находящейся между Мн и Мк, последуюший нагрев до

200-350 С и старение, о т л и ч а юо

m и и с я тем, что, с целью повышения 4 ,прочности при сохранении вязкости, стабилизации размеров при длительной экс- . плуаыции в зимних ycnosasx, после нагре-у е о ва на 200-350 С производят обработку о о холодом при (-50 C) - (-70 С), а ста,р н производят при температуре a son о

I стабилизации аустенита 415-540 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:, 1. Потак Я. М. Высокоцрочные стали, М., 1972, с. 146-147.

2. Внрман С. P..ÝKîíîíâîmåãèðîâàâíìâ мартенситностареюшие стали, М., 1974, с. 154-156.