CS256311B1 - Způsob žíhání austenitické oceli za účelem zjemnění zrna - Google Patents

Abstract

Způsob žíhání austenitické oceli za účelem zjemnění zrna a dosažení ultrazvukové průchodnosti. Austenitické ocel zpracovaná rozpouštěcím žíháním z teploty 950 °C až 1 200 °C se podrobí rekrystali- začnímu žíhání při teplotě 650 °C až 1 100 °C alespoň po dobu potřebnou k re- krystalizaci 85 % objemu.

Description

Vynález se týká způsobu žíhání austenitických ocelí za účelem zjemnění jejich zrna, aniž by bylo nutné ocel plasticky deformovat účinkem vnějších sil.

Austenitické oceli nejsou polymorfní, a proto není možné zrnitost jejich základní kovové hmoty, alespoň podle dosavadních názorů, zjemňovat tepelným zpracovánímjaniž by byl před tímto tepelným zpracováním polotovar či výrobek podroben plastické deformaci působením vnějších sil. Jemnozrnnost polotovarů se zajištuje vhodně voleným postupem tváření nebo vhodnou kombinací parametrů tváření a následné ho rekrystalizačního nebo rozpouštěcího žíhání.

Zmenšování rozměru zrn, at už při tváření či následném žíhání, se dociluje procesem rekrystalizace kovové matrice. Tvářením se zvýší hustota dislokací a napětové pole kolem nich potom přímo při tváření či následném žíhání poskytuje hnací sílu nezbytnou pro uskutečnění rekrystalizačního procesu.

Rozměr zrna austenitických. ocelí je rozhodujícím způsobem určen podmínkami tváření. Jestliže je ocel po tváření a žíhání hrubozrnná nebo nerovnoměrně zrnitá, lze podle vžitých představ zajistit zjemně ní struktury jedině uplatněním dodatečného deformačního cyklu, což ovšem zpravidla není již prakticky možné. A tak např. z důvodu nadměrné hrubozrnnosti ultrazvukově neprůchodné polotovary z austenitických ocelí, zkoušené s malými přídavky na opracování, nelze pro původní účel použít.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob žíhání austenitické oceli za účelem z.iemnení zrna a dosažení ultrazvukové průchodnosti podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se austenitické ocel zpracovaná rozpcuštěcím žíháním z teploty 950 °G až 1 200 °C podrobí rekiystalizačnímu žíhání při teplotě 650 °C až 1 100 °C alespoň po dobu potřfebnou k rekrystalizaci 85 % objemu.

256 311

Výhodou řešení je, že se potřebné hnací síly rekrystalizace při žíhání dosáhne zvýšením hustoty dizlokací bez působení mechanického tváření vnějšími silami a průběh rekrystalizace se případně podpoří další hnací silou' od diskontinuální precipitace sekundárních fází. Potřebná hustota dislokací se zajistí ochlazením výrobku či polotovaru rychlostí větší než 50 000°C/hod. z vhodně vysoké teploty. Tato teplota se volí s přihlédnutím k tomu, aby se do roztoku převedly v dostatečném množství prvky, jež tvoří fáze, které mohou při následném rekrystalizaóním žíhání z přesyceného austenitu precipitovat. Teplota následného rekrystalizaóního žíhání se potom volí tak, aby případně precipitující fáze mely disperzní formu a z austenitu se vylučovaly souběžné s probíhajícím rekrystali začním procesem v matrici. Proces žíhání podle vynálezu zahrnuje pou ze dvě technologické etapy - rozpouštecího žíhání a rekrystalizačního žíhání, přičemž mezi operací rozpouštecího a rekrystalizačního žíhání se ocel plasticky nepřetváří.

V závislosti na požadavcích na ostatní vlastnosti může být ocel zpracovaná žíháním podle vynálezu použita ve stavu po tomto žíhání nebo po následně aplikovaném dalším zpracování, např. standardním rozpoustečím žíhání.

Příkladem použití žíhání podle vynálezu jsou postupy užité za účelem zjemnění zrna volně kovaných výkovků z ocelí O,O5C18CrlONiTi a O,O8C19Crl3Mn5NiVNbTaN, které nebylo možno pro lokální hrubozrnnost zkoušet ultrazvukem. V obou případech byly ve struktuře zaznamenány fragmenty primárních licích zrn o rozměru až 500 pm. U oceli O,O5C18CrlONiTi bylo dosaženo po aplikaci režimu 1150°C/voda a 75O°C/1OO hod/vzduch zrnitosti vyjádřené 70 jim, o oceli

0,08C19Crl3Mn5NiVNbTaN po aplikaci režimu 12OO°C/voda a 800°C/100 hod/vzduch zrnitosti vyjádřené dg·^“ 85 ^nm, když zrnitost jemné kovové matrice v okolí hruných zrn byla v obou případech na úrovni 30^50 jim. Po aplikaci rozpouštecího žíhání 1030^oC/voda se rozměr zrn obou ocelí nezměnil.

Uplatnění vynálezu je především při volném kování táŽkých výkovků a tlustých vývalků s nejvyšší požadovanou jakostí a zaručenou ultrazvukovou průchodností, jako např. těles regulačních pohonů a bezešvých trub z oceli O,O5C18CrlONiTi, štítů elektrických motorů z oceli O,O8C19Crl3Mn5NiVNbTalI, paramagnetických bandáží z ocelí 0,08C18Mnl8CrN, 0,7C10Ni8Mn4CrTi apod.

Claims (1)

1. Způsob žíhání austenitické oceli za účelem zjemnění zrna a dosažení ultrazvukové průchodnosti, vyznačený tím, že se austenitická ocel zpracovaná rozpoustěcím žíháním z teploty 95O°C až 1200°C podrobí rekrystalizaČnímu žíhání při teplotě 65O°C až 1100°C alespoň po dobu potřebnou k rekrystalizaci 85 % objemu.