CS229863B1 - Způsob rozpouštěcího žíhání výkovků z vysocelegovaných austenitických žalazoniklochromových slitin - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu rozpouštěcího žíhání výkovků z vysocelegovaných austenltických žalazoniklochromových slitin s dosažením rovnoměrná e jemnozrnná mikrostruktury provedeným dvoustupňové ve dvou pe- ' cích tak, že v první peci se vsázka předehřeje a v druhá peci se po rychlém přesazení vsázky dokončí ohřev na konečnou * teplotu žíhání, přičemž v první peci se výkovky předehřívají po dobu 40 až 160 minut na teplotu 920 až 980 °C a v přehřátá druhá peci se žíhají při teplotě 1 140 až 1 165 ”C, načež se ochladí. Podle vynálezu předehřátá výkovky se přesadí do druhé pece s teplotou prostředí 1 180 až 1 220 °C, a po.dosažení teploty výkovků 1 140 až 1 165 °C se na teplotu 1 140 až 1 165 °C nastaví teplota v pracovním prostředí druhá pece, při níž se výkovky žíhsjí po dobu 10 až 35 minut.

Description

Vynález se týká způsobu rozpouštěcího žíhání výkovků z vysocelegovaných austenltlckých železoniklochromových slitin s dosažením rovnoměrné a jemnozrnné mi kro struktury, provedeným dvoustupňové ve dvou pecích tak, že v první peci se vsázka předehřeje a v druhé peci se po rychlém přesazení vsázky dokončí ohřev na konečnou teplotu žíhání.

Při výrobě výkovků z vysocelegovaných austenltlckých železoniklochromových slitin, o hmotnostním složení např. 0,06 % uhlíku, 21,5 % chrómu, 32 % niklu, 0,40 % hliníku,

0,40 % titanu, zbytek železo, je značným problémem dosažení jemnozrnné a rovnoměrné mikrostruktury po rozpouětěcím žíhání. To je dáno tím, že například u uvedené slitiny dochází v rozmezí teplot žíhání 1 000 až t 150 °C k výraznému a nerovnoměrnému hrubnutí zrna a při teplotách nad 1 150 °C k rovnoměrnému výraznému hrubnutí zrna.

Delším faktorem ovlivňujícím nerovnoměrné hrubnutí zrna při rozpouětěcím žíhání je nerovnoměrnost plastické deformace po průřezu výkovku při kování tvarových výkovků a z toho plynoucí různý sklon jednotlivých oblastí průřezu výkovku k hrubnutí zrna při rozpouětěcím žíhání. Při kontrole velikosti zrna, které se u náročných výkovků provádí například u jednoho výkovku z jedné partie, tj. vsázka pece rozpouštěcího žíhání, jsou pak zjištěny celé oblasti zhrubnutí zrna nebo nerovnoměrně rozptýlené hrubé zrna. Pokud je toto zhrubnutí zrna větší, než dovolují příslušné technické podmínky, je nutné celou partii výkovků zmetkovat. Je to dáno tím, že u ocelí a slitin eustenitického typu nelze žádným dalším způsobem tepelného zpracování docílit zjemnění zrna.

Je známo, že na hrubnutí zrna při rozpouětěcím žíhání má nejvýraznější vliv výše teploty žíhání. Tuto teplotu však nelze pro rozpouštěcí žíhání měnit. Zároveň nelze zkracovat pod určitou mez dobu výdrže vsázky na této teplotě.

Dosud používaná postupy ohřevu vsázky na teplotu rozpouětěcího žíhání však nevyužívají možnosti maximálního urychlení náběhu teploty vsázky na konečnou teplotu rozpouštěcího žíhání a tak co nejvíce omezit dobu setrváni vsázky na teplotách, kdy dochází k nerovnoměrnému výraznému hrubnutí zrna.

Uvedená nevýhody odstraňuje způsob rozpouštěcího žíhání výkovků z vysocelegovaných austenltlckých chromniklových slitin, který se provádí dvoustupňové ve dvou pecích řazených do tandemu tak, že v první peci se výkovky předehřívejí po dobu 40 až 160 minut ne teplotu 920 až 980 °C a v druhá přehřátá peci se žíhají v rozmezí teplot 1 140 až 1 165 °C a následně se ochlazují, podle vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že předehřáté výkovky se přesadí do druhá pece s teplotou prostředí 1 180 až 1 220 °C a po dosažení teploty výkovků 1 140 až 1 ,65 °C se na teplotu 1 ,40 až 1 165 °C nestaví teplote v precovním prostředí druhá pece, při níž se výkovky žíhají po dobu 10 až 35 minut.

Výhodou rozpouštěcího žíhání podle vynálezu je především skutečnost, že je značně zkrácena doba náběhu teploty vsázky na konečnou teplotu rozpouštěcího žíhání v oblasti kritických teplot, kdy dochází k výraznému nerovnoměrnému hrubnutí zrna, v oblasti 1 000 až 1 150 °C. Uvedená zkrácení doby náběhu činí 50 % oproti jiným známým způsobům ohřevu. Z toho vyplývá minimální výskyt hrubých zrn ve struktuře a s tím související větší rovnoměrnost vlastností materiálu po celám průřezu výkovku při zkoušení ze studená i při zvýšených teplotách. Při využití způsobu podle vynálezu lze tedy dosáhnout s podstatně vyšší provozní spolehlivostí rovnoměrná a jemnozrnné struktury výkovků a podstatně tak snížit zmetkovitost z důvodu nevyhovující nerovnoměrné hrubozmná mikrostruktury.

Příkladné provedení způsobu je znázorněno ne připojeném grafu, vyjadřujícím závislost čas - teplota. Plné čára znázorňuje průběh teploty vsázky, přerušovaná čáre znázorňuje průběh teploty první předehřívací pece e čercbovená čára znázorňuje průběh teploty druhé pece.

Po celou dobu operace se použilo dvou komorových pecí v tandemu. V daném případě byly žíhány podle vynálezu výkovky ze slitiny o složeni v hmotnostních podílech 0,07 % uhlíku, 1,13 % manganu, 0,72% křemíku, 0,02% fosforu, 0,004 % síry, 20,96% chrómu, 0,04% wolframu, 32,40 % niklu, 0,03 % molybdenu, 0,01 % mědi, 0,37 % hliníku, 0,40 % titanu, 0,005 % cínu, 0,000 39 % vodíku, 0,013 % dusíku, 0,025 % hořčíku, 0,003 5 % vápníku a 0,03 % vanadu. První z dvou peci byla předehřívací a v ní se výkovky předehřály na teplotu a 950 °C, které je těsně pod kritickou teplotou počátku hrubnutí zrna. Druhé, v té chví li prázdná pec, ee vyhřála na teplotu i 1 185 °C, tj. na teplotu vySSí, než je teplota & rozpouštěcího žíhání, které je pro uvedenou slitinu 1 155 °C.

Po ukončení předehřevu vsázky výkovků v první, předehřívací peci a po dokonalém vyhřá tí druhé, prázdné pece, se provádělo rychlé přesazení a předehřáté vsázky do druhé pece a průběžně se kontrolovala teplota přímo na vsázce. Teplote v druhá peci po přesazení předehřáté vsázky a uzavření jejích dveří byla vySSí o 25 °C než předepsaná teplote rozpouětě čího žíhání. Dohřev přesazené a předehřáté vsázky na konečnou teplotu rozpouStěeího žíhání probíhal urychleně sdílením teple mezi přehřátým vnitřkem pece a přesazenou vsázkou. Od dosažení teploty rozpouStěeího žíhání na vsázce výkovků 1 155 °C se počítala výdrž na tepl tě, přičemž na tuto teplotu byl přestaven i regulátor teploty této pece.

Po ukončení 15 min výdrže na teplotě se vsázka vyjmula z pece a provedlo se její ochlazení £ vzduchem ne teplotu okolí. V jiném případě byla vsázka výkovků na teplotu okolí ochlazena vodou.

Tímto postupem bylo tedy dosaženo urychleného náběhu vsázky výkovků na teplotu s. rozpouštěcího žíhání, nebol sdílení tepla probíhalo urychleně mezi přehřátým vnitřkem pece, který postupně předával svou akumulovanou tepelnou energii vsázce a celé soustava, vnitřek pece - vsázka, se rychle teplotně ustálila na požadované teplotě £ rozpouštěcího žíhání.

Další výhodou tohoto postupu je, že ohřev vsázky nebyl zpomalován snižováním příkonu pece, jako při obvyklém postupu ohřevu, regulátorem teploty těsně v blízkosti nastavené teploty žíhání. Výši teploty £, na kterou je nutno druhou pec vyhřát před přesazením předehřáté vsázky výkovků, je nutno nejprve prakticky vyzkoušet, protože závisí především na tepelné kapacitě vnitřku prázdné pece, velikosti a teplotě přesazované předehřáté vsázky a některých dalších faktorech.

Claims (1)

1. Způsob rozpouštěcího žíhání výkovků z vysocelegovaných austenitických železoniklochromových slitin, který se provádí dvoustupňové ve dvou pecích řazených do tandemu tak, že v první peci se výkovky předehřívají po dobu 40 ež 60 minut na teplotu 920 až 980 °C a v předehřátá druhé peci se žihejí v rozmezí teplot 1 140 ež 1 165 °C a následně se ochlazují, vyznačující se tím, že předehřáté výkovky se přesadí do druhé pece s teplotou prostředí 1 180 až 1 220 °C a po dosažení teploty výkovků 1 140 až 1 165 °C se na teplotu 1 140 až 1 ,65 °C nastaví teplota v pracovním prostředí druhé pece, při níž se výkovky žíhají po dobu ,0 až 35 minut.