PL71802B1

PL71802B1 -

Info

Publication number: PL71802B1
Application number: PL1970142819A
Authority: PL
Original assignee: Trw Inc
Priority date: 1970-01-20
Filing date: 1970-08-21
Publication date: 1974-06-29
Also published as: FR2075726A5; GB1327968A; US3596524A; DE2102569A1

Description

Uprawniony z patentu: Armco Steel Corporation Middletown, Ohio (Stany Zjednoczone Ameryki) Sposób obróbki cieplnej stali Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki cieplnej stali, a zwlaszcza stali zawierajacej wagowo 4—10% niklu, poddanej przemianie struktury krystalicznej martenzytycznej dla zwiekszenia jej odpornosci na obciazenia dynamiczne w technice niskich temperatur. W dalszym ciagu opisu za niskie temperatury bedzie sie uwazac temperatury nizsze od minus 100°Celsjusza.Zwykle produkty z zelaza stosowane w budowie urzadzen i do konstrukcji nosnych, uwazane sa za mater¬ ialy ciagi iwe. Oznacza to, ze po poddaniu ich dzialaniu nadmiernych naprezen lub sil wyrób zwykle ulegnie powolnej deformacji plastycznej zanim zostanie zniszczony. W pewnych warunkach wiekszosc wyrobów z zelaza rozrywa sie bez plyniecia przy zachowaniu kruchosci.Sklonnosc materialów zelaznych do pekania z zachowaniem kruchosci wzrasta z obnizaniem temperatury.Dlatego tez opracowano sposoby pomiaru podatnosci materialów zelaznych do przelomu kruchego. Jednym z takich sposobów odznaczania odpornosci na obciazenie dynamiczne materialów z zelaza jest badanie udarnosci mierzone na próbce z przygotowanym karbem. Celem tego badania jest pomiar energii zaabsorbowanej przez pret z karbem po przylozeniu zmierzonego obciazenia udarowego. Za pomoca zmierzenia absorbowanej energii w zno¬ rmalizowanej próbce z karbem dokonanego w róznych temperaturach, mozna sklasyfikowac material pod wzgledem ciagliwosci. Obnizanie temperatury przy pomiarach daje w wyniku zmniejszenie ilosci mierzonej ene¬ rgii zaabsorbowanej wskutek zmiany rodzaju przelomu z ciagliwego na kruchy.Temperature, w której nastepuje to przejscie, okreslono jako temperature przemiany. Biorac za podstawe te wlasciwosc opracowano zestawienie kwalifikujace dany material z zelaza do eksploatacji w okreslonej niskie] temperaturze granicznej. Doswiadczenie wykazalo, ze dla bardzo niskich temperatur sa wymagane materialy z zelaza wzbogacone stopami. Nikiel, który jest stosunkowo kosztownym skladnikiem stopów, jest glównym dodatkiem do zelaza dla materialów stosowanych w technice niskich temperatur.Dazac do poprawienia wlasciwosci eksploatacyjnych produktów z zelaza w warunkach niskiej temperatury zbadano szereg czynników metalurgicznych. Jednym ze znanych czynników wplywajacych na temperature prze¬ miany, przynajmniej w stosunku stali zawierajacych nikiel, jest warunek obróbki cieplnej stali. Dlatego tez najba-2 71 802 rdziej skuteczny przemyslowo proces obróbki cieplnej, dla zwiekszenia odpornosci na obciazenia dynamiczne stali zawierajacej nikiel obejmuje kolejne etapy: austenityzowanie, chlodzenie i odpuszczanie, jakkolwiek jednym z najnowszych rozwiazan badawczych, zwiazanym ze zwiekszeniem wytrzymalosci na obciazenia udarowe stali zawierajacych 4,5-7,5% niklu, co jest znane z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 3.444.011 wydanym w 13 maja 1969 r. Podstawa opatentowanego sposobu jest obróbka cieplna obejmujaca austenityzacje z naste¬ pujacym potem oziebianiem lub chlodzeniem powietrznym i odpuszczaniem w temperaturze 525-650°C. We¬ dlug opisu patentowego Stanów Zjednoczonych po odpuszczaniu straca sie austenit. Przedstawiono kilka waria¬ ntów sposobu wlacznie z dwukrotnym austenityzowaniem w róznych temperaturach.W wyniku obróbki wedlug wynalazku stal jest materialem o zwiekszonej odpornosci na obciazenia dynami¬ czne. Oznacza to dla projektantów i konstruktorów, ze konstrukcje wykonane z tej stali stopionej poddanej obróbce cieplnej moze byc bezpieczniej eksploatowane w warunkach niskich temperatur — w porównaniu do znanych uprzednio stali.Celem wynalazku jest podanie sposobu obróbki cieplnej stali zawierajacej 4—10% wagowych niklu podatnej dla wytworzenia martenzytycznej struktury krystalicznej. Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze nagrzewa sie stal powyzej temperatury przemiany AC3, a nastepnie studzi sie z szybkoscia odpowiednia dla wytworzenia struktury martenzytycznej. Uzyskana stal ponownie podgrzewa sie do temperatury pomiedzy temperatura prze¬ miany AC3, a temperatura Act, a nastepnie studzi sie z szybkoscia odpowiednia dla calkowitej przemiany auste¬ nitu w strukture martenzytyczna. Poddana takiej obróbce cieplnej stal podgrzewa sie wyzarzajac w temperaturze nieco powyzej temperatury przemiany Act, lecz ponizej temperatury hartowania niezupelnego i odpuszcza sie nagrzewajac do temperatury nizszej od temperatury przemiany Ac,.W korzystnym wariancie sposobu wedlug wynalazku zwieksza sie odpornosc na obciazenia dynamiczne stali zawierajacej 4—10% wagowych niklu, a reszte stanowi skladnik podatny do przemiany w martenzyt przez obróbke cieplna obejmujaca nastepujace etapy: austenityzowanie, po którym nastepuje oziebianie; nagrzewanie do temperatury w zakresie miedzy temperaturami krytycznymi Ad i Ac3^po którym nastepuje oziebianie z przynajmniej jednym etapem nagrzewania, a mianowicie: nagrzewanie do temperatury nieznacznie wyzszej od temperatury pokojowej i/lub nagrzewanie do temperatury nizszej od temperatury krytycznej Aci z nastepnym chlodzeniem do temperatury pokojowej. W innym korzystnym wariancie sposobu wedlug wynalazku stosuje sie stal zawierajaca wagowo 4—10% niklu, ponizej 0,25% wegla, do 1,5% manganu, pozostalosc stanowi zelazo z malymi domieszkami innych skladników.Sposób wedlug wynalazku jest dokladniej zilustrowany na rysuhku, na którym przedstawiono schematy¬ cznie wybrany cykl sposobu wedlug wynalazku dla stali o wiekszej zawartosci niklu, przy czym cztery etapy sposobu, bedacego przedmiotem wynalazku, zdefiniowano wedlug kolejnosci: austenityzacja, „temperyzacje", „wyzarzanie rewersyjne" i odpuszczenie.Jedyna w swoim rodzaju obróbka cieplna sposobem wedlug wynalazku przedstawia odstepstwo od kon¬ wencjonalnej praktyki, dlatego tez do rozwazanych w opisie procentów nie nadaje sie obecna terminologia.W zwiazku z tym, dwa nowe terminy „temperyzacja" i „wyzarzanie rewersyjne" zostaly utworzone dla bardziej trafnego opisania procesu obróbki cieplnej. Etapy nazwane tymi okresleniami przedstawiono schematycznie na rysunku.Dla ulatwienia zrozumienia istoty wynalazku beda opisane poszczególne etapy sposobu. Nalezy zrozumiec, ze powyzsze terminy i mikrostrukturalne zmiany towarzyszace poszczególnym etapom znajduja zastosowanie tylko przy stalach zawierajacych nikiel, rozpatrywanych w opisie wynalazku. Sklad chemiczny tych stali bedzie okreslony bardziej szczególowo w dalszej czesci opisu. Nazwy poszczególnych etapów maja nastepujace zna¬ czenie: A. Austenityzacja- konwencjonalna obróbka cieplna, która obejmuje ogrzewanie stali powyzej temperatu¬ ry krytycznej Aq3 z nastepnym chlodzeniem prowadzonym z szybkoscia wystarczajaca dla wytworzenia struktu¬ ry martenzytycznej.B. Temperyzacja- jest zdefiniowana jako ponowne nagrzewanie, struktury, która byla austenityczna i ule¬ gla przemianie w mertenzyt, do temperatury w zakresie pomiedzy dolna temperatura krytyczna Aqi i górna temperatura krytyczna Ac3, z nastepujacym potem chlodzeniem z szybkoscia taka, ze zasadniczo wszystek utworzony wskutek nagrzewania austenit ulega przemianie wmartenzyt. f C. Wyzarzanie rewersyjne — jest zdefiniowane jako ponowne nagrzewanie struktury wytworzonej za po¬ moca temperyzacji do temperatury nieznacznie wyzszej od temperatury krytycznej Aci oraz ochlodzenie do temperatury pokojowej.D. Odpuszczanie — jest to obróbka konwencjonalna, która obejmuje nagrzewanie stali do temperatury nieznacznie nizszej od temperatury krytycznej Aci i ochlodzenie do temperatury pokojowej.71802 3 Chociaz wadaje sie, ze powyzej opisane etapy 2 i 3a, które sa korzystne dla stali zawierajacych wiecej ni¬ klu, sa zasadniczo takie same, gdyz kazdy przewiduje nagrzewanie stali zawierajacej martenzyt do zakresu pomiedzy temperaturami krytycznymi. Aci i Aq3, jednak nalezy zauwazyc nastepujace róznice: odmienna jest morfologia martenzytów przed kazda obróbka cieplna, nie sa zgodne odpowiednie temperatury, za pomoca wyzarzania rewersyjnego tworzy sie wieksza ilosc trwalego austenitu oraz temperyzacja wymaga szybkiego chlodzenia od temperatury, podczas gdy wyzarzanie rewersyjne nie wymaga tego zabiegu.Chociaz sadzi sie, ze wynalazek polega na powyzszych etapach procesu, nie mniej jednak daje wyniki tylko dla okreslonych rodzajów stali. Material z zelaza musi zawierac nikiel lecz w mniejszej ilosci tak, aby dal sie przemienic w martenzyt, wskutek czego eliminuje sie materialy o duzej zawartosci niklu. Sposób wedlug wynala¬ zku uzyskanie najwiekszej korzysci dla stali zawierajacych 4,0-10,0% wagowych niklu.Staj powinna zawierac mangan w ilosci wystarczajacej dla zapobiezenia kruchosci na goraco. Chociaz w tym ukladzie stopowym nie okazuje sie to krytycznym, mozna zwiekszyc w razie potrzeby ilosc manganu do 1,5% wagowych dla zwiekszenia hartownosci w grubych plytach. Odnosnie do dalszych skladników stopu ze wzgle¬ du na hartowalnosc i wytrzymalosc mozna nieobowiazujaco dodac molibdenu w ilosci nie wiekszej niz 0,5%, najlepiej nie mniej niz 0,10%. Zawartosc wegla utrzymuje sie ponizej 0,10% dla uzyskania optymalnych wlasnos¬ ci spawalniczych i niskotemperaturowej odpornosci na obciazenia dynamiczne. Gdy glówny nacisk kladzie sie na wzgledy wytrzymalosciowe zawartosc wegla powinna wynosic nie wiecej niz 0,25% wagowych.Dla wytworzenia struktury drobnoziarnistej zwykle jest dodawany aluminium w ilosci 0,04-0,12% wago¬ wych. Aluminium mozna zastapic wanadem lub innymi skladnikami powodujacymi rozdrobnienie ziarna.Sposób wedlug wynalazku jest blizej objasniony na podstawie nastepujacych przykladów.Przyklad I. Stal niklowa o nastepujacym skladzie wagowym: nikiel wegiel mangan fosfor siarka krzem miedz chrom molibden azot aluminium zelazo 5,10% 0,065%. 0,48% 0,008% 0,008% 0,35% 0,16% 0,14% 0,25% 0,015% 0,081% reszta poddaje sie: w ciagu jednej godziny astenityzacji w temperaturze 885°C i oziebia woda; temperyzacji w ciagu jednej godziny w temperaturze 740°C i oziebia woda; wyzarzaniu rewersyjnemu w ciagu jednej godziny w tem¬ peraturze 650°C i oziebia woda, wreszcie odpuszcza sie w temperaturze 595°C i oziebia woda.Po obróbce osiaga sie nastepujace wyniki: granica plastycznosci wytrzymalosc na rozciaganie przewezenie wydluzenie na dlugosc 50,8 mm udar (pelna wielkosc Cv) w temperaturze —170°C w temperaturze —196°C 53 kg/mm2 73 kg/mm2 75% 34% ¦ 15 kgm/cm2 10,5 kgm/cm2 Dla oceny znaczenia tych wyników te sama stal poddano obróbce w sposób konwencjonalny oraz za pomoca korzystnego wariantu sposobu wedlug wynalazku i poddano badaniom w tych samych warunkach. Opis nastepujacych po sobie etapów procesu obróbki i temperatury podano wraz z wynikami w tabeli I.4 71802 Tabela I Wyzarzenie Próbka Austenizacja Temperyzacja rewersyjne Odpuszczanie Udarnosc* 885°C 1 godz., oziebianie woda 885°C 1 godz.f oziebianie woda 885°C1 godz., oziebianie woda 885°C 1 godz., oziebianie woda 885°C 1 godz., oziebianie woda 885°C 1 godz.. oziebianie woda — - 740°C 1 godz., oziebianie woda ?4Ó°C 1 godz.. oziebianie woda 740°C 1 godz., oziebianie woda 740°C 1 godz., oziebianie woda *) Energia zaabsorbowana w próbie udornosciowej Charpy'ego z karbem w ksztalcie V, w Kgm/cm2, zmie «v rzona w temperaturze — 170°C.W powyzszej tabeli zestawiono próbki C-F, (które poddano obróbce sposobem wedlug wynalazku), w po¬ równaniu z próbka B poddana konwencjonalnej obróbce cieplnej. Podczas gdy dla wiekszosci zastosowan dla stali o wiekszej zawartosci niklu czyni zadosc wymaganiom trzyetapowy proces jak przedstawiono dla próbek D, E, pozostale etapy sa równiez przydatne.Na przyklad z materialu takiego samego jak próbki C mozna wytworzyc zlacza spawane. Po spawaniu producent moze poddac produkt odprezeniu, albo w temperaturze wyzarzania rewersyjnego lub w temperaturze odpuszczania dla dalszego zwiekszenia odpornosci na obciazenia dynamiczne. Jakkolwiek, jak juz poprzednio wykazano, mozna zwiekszyc zawartosc wegla wstali do 0,25% wagowych, gdy podstawowym warunkiem sa wzgledy wytrzymalosciowe a spawalnosc celem drugorzednym.Nalezy tutaj przyjac, ze temperatury charakterystyczne stosowane w kilku przykladach sa sluszne tylko w odniesieniu poszczególnej stali poddawanej obróbce. Dla stali niklowych o nominalnej zawartosci 5% niklu temperatury krytyczne Aci i Ac3 wynosza odpowiednio okolo 635°C i 800°C. Dla wygody i bez potrzeby ograniczenia scisla definicja, temperature Aci okresla sie jako temperature, w której po nagrzewaniu zaczyna sie tworzyc austenit. Temperatura Ac3 oznacza temperature, w której przemiana jest zakonczona. Poniewaz prze¬ miana fazowa rozpoczyna sie lub konczy po przekroczeniu tych temperatur, temperatury charakterystyczne, w których nastepuje ta przemiana sa czesciowo uzaleznione od fazy pierwotnej lub stanu stali. Takwiec wsród kilku czynników, których stopien wplywu nie jest calkowicie znaczny, mikrostruktura i sklad chemiczny stali sa glównymi czynnikami powstania dokladnej temperatury krytycznej lub zakresu odpowiednich temperatur krytycznych. Latwo mozna oznaczyc temperatury za pomoca cykli nagrzewania i chlodzenia, podanych w opi¬ sie. Ujmujac ogólnie, odpowiednie temperatury krytyczne ulegaja obnizaniu ze wzrostem zawartosci niklu.Powracajac do dalszej oceny wyników przedstawionych w tabeli I i bez potrzeby ograniczania sie jakako¬ lwiek teoria zwiazana ze wzgledami metalurgicznymi dla zwiekszenia odpornpsci na obciazenia dynamiczne, po badaniach metalograficznych nasuwaja sie nastepujace spostrzezenia: 595°C 1 godz., oziebianie powie- - trzem lub woda 's 2,5-3,75 - 6,0-6,75 595°C 1 godz., oziebianie powie¬ trzem lub woda 9,0-10,0 650°C 1_godz., oziebianie powie¬ trzem lub woda - 11,25—12,0 650°C 1 godz., 595*0 1 godz., oziebianie powie- oziebianie powie¬ trzem lub woda trzem lub woda 13,75-15,071 802 5 Austenityzacja i szybkie chlodzenie daja w wyniku drobnoziarnista strukture martenzytyczna z nieregula¬ rnym rozmieszczeniem drobnych ziaren weglików. Martenzyt ten byl masywny i nie dawal widocznych efektów wypuklosci. Po próbie udarnosciowej przeprowadzonej w temperaturze — 170°C oziebiona struktura miala kru¬ chy przelom srodkrystaliczny.Temperyzacja obejmuje ponowne nagrzewanie struktury martenzytycznej do pewnej temperatury ponizej temperatury krytycznej Ac3- Po nagrzaniu powyzej temperatury krytycznej Aci, czesc martenzytu przemienia sie w austenit a pozostaly martenzyt ulega odpuszczeniu do ferrytu i weglika.Nastepujaca po tej obróbce szybkosc oziebiania musi byc taka, ze zasadniczo caly nowopowstaly austenit przemieni sie w martenzyt, a wynikla mikrostruktura jest o wzorze plytkowym z wystepujacymi kolejno na przemian ziarnami ferrytu i martenzytu. Sa tez obecne male ilosci austenitu. Jakkolwiek, wspólzaleznosc zacho¬ wanej zawartosci austenitu i wlasnosci udarnosciowych wykazuja, ze nie ma bezposredniego wplywu ta ilosc austenitu na uzyskanie polepszonej odpornosci na obciazenia dynamiczne. Przypuszczano raczej, ze ciagliwosc jest zwiazana z mikrostruktura i/lub skladem fazowym oraz, ze tworzenie austenitu. Jego sklad i pozostalosc odgrywa drugorzedna role w tej zlozonej reakcji.Markenzyt wytworzony za pomoca temperyzacji mial budowe masywna z wyraznie zaznaczonymi wypu¬ klosciami i powstal z oziebienia austenitu, który wyrósl z obszarów granicznych ziarna macierzystego dla wytworzenia wzoru plytkowego.Elektronowy mikroskop w promieniach przepuszczonych wykazuje, ze temperyzowany martenzyt znacznie rózni sie od oziebionego martenzytu. Obserwowane igielki temperyzowanego martenzytu nie sa tak cienkie i równoosiowe jak w strukturze oziebionej, w której sa szersze i maja bardziej blokowy ksztalt.Dysbokacje w temperyzowanym martenzycie sa wyrazniej przedstawione niz w zawartym, nierozszczepio- nym wnetrzu oziebionego martenzytu. Zauwazono pojawienie sie podloza, które mogloby wplynac na tworze¬ nie nowych ziaren ferrytu podczas wyzarzania rewersyjnego. Obecnosc tego podloza wraz z niewystapieniem wewnetrznego blizniakowania przyczynia sie do zwiekszenia odpornosci na obciazenia dynamiczne temperyzo¬ wanego martenzytu.Badania przelomów przy pomocy mikroskopu elektronowego wykazuja, ze pomiary udarnosci tempery¬ zowanego martenzytu w temperaturze — 170°C daja w wyniku przelom plastyczny, srodkrystaliczny i plasty¬ czny, przy czym rodzaj przelomu byl kierowany koogulacja mikroporów.Temperyzacja w temperaturze ponizej zakresu optymalnego daje w wyniku niepelna przemiane do mikro- •¦ struktury temperyzowanej. Temperyzacja w temperaturze powyzej zakresu optymalnego daje w wyniku stru¬ kture charakterystyczna dla dwukrotnej obróbki austenityzacji i oziebiania.Wyzarzanie rewersyjne uwydatnia niskotemperaturowa odpornosc na obciazenia dynamiczne umozliwiajac wysokotemperaturowe odpuszczanie temperyzowanego martenzytu oraz zwieksza ilosc pozostalego austenitu.Wysokotemperaturowe odpuszczanie daje w wyniku powrót do normalnego stanu naprezen powstalych podczas przemiany temperyzowanego martenzytu i stracania weglików. Zwiekszona ilosc pozostalego austenitu (8—12%) polepsza ciagliwosc przez dalsze wyczerpanie z podloza takich pierwiastków jak wegiel i azot i za pomoca roz¬ dzielenia w calej mikrostrukturze ze zwiekszona iloscia fazy regularnej, plaskocentrycznej, która ma duza odpo¬ rnosc na przelom kruchy.Wyzarzanie rewersyjne wytwarza uklad rozdrobnionych ziaren ferrytu, na którego utworzenie miala wplyw komórkowa konfiguracja temperyzowanego podloza.Przemieszczania byly wyraznie nakreslone i w wielu obszarach zauwazono jednorodna orientacje. Badanie udarnosci w temperaturze- 170°C mikrostruktury wyzarzanej rewersyjnie daje w wyniku przelom ciagi iwy, srodkrystaliczny i plastyczny. Rozprzestrzenianie sie pekniec przez to podloze bylo regulowane przed peknieci¬ em za pomoca wzrostu i koagulacji mikroporów. Czastki stracone podczas wyzarzania rewersyjnego dzialaly jako produkty powstawania zarodków krystalizacji dla odksztalcenia plastycznego.Wyzarzanie rewersyjne w temperaturze ponizej zakresu optymalnego nie pozwala na tworzenie zwiekszo¬ nych ilosci zachowanego austenitu. Nie mniej jednak uzyskana w tych warunkach odpornosc na obciazenia dynamiczne jest jeszcze calkiem wystarczajaca dla wielu zastosowan. Wyzarzanie rewersyjne powyzej zakresu optymalnego zmniejsza stabilnosc austenitu i umozliwia wytworzenie, po nastepnym chlodzeniu, nowego, nie- odpuszczonego martenzytu. To samo odnosi sie dla zwiekszenia czasu trwania wyzarzania rewersyjnego w opty¬ malnym zakresie temperatury.Odpuszczanie po wyzarzaniu rewersyjnym nie powoduje calkowitych zmian mikrostruktury i nie wplywa na zawartosc zachowanego austenitu. Sadzi sie, ze zwiekszenie odpornosci na obciazenia dynamiczne sa Wyni¬ kiem dalszego zmniejszenia naprezen pochodzacych z przemiany i koagulacji dyspersji.W przypadku stali zawierajacej nominalnie 5% niklu austenityzacje mozna prowadzic w temperaturze 815-988°C. Zakres temperatury temperyzacji powinien wynosic górne dwie trzecie przedzialu temperatur krytycznych Ac3-Ad, korzystnie od 75°C ponizej Ac3 do AcJ. Uogólniajac- optymalna temperatura tem¬ peryzacji wzrasta w obszarze temperatur Ad-Ac3 wraz ze wzrostem zawartosci niklu w zakresie 4,0—10,0% wagowych.6 71802 Przyklad 11. Dla oceny przydatnosci sposobu wedlug wynalazku do stali o Jeszcze wyzszej zawartosci niklu, przygotowuje sie dwa wsady o nominalnej zawartosci 9% niklu, przy czym feden wsad jest modyfikowany molibdenem.Wyniki analiz tych stali w stosunku wagowym sa nastepujace: wsadA wsad B nikiel wegiel mangan krzem molibden zelazo 8,95% 0,07% 0,68% 0,29% reszta 9,34% 0,092% 0,23% 0,10% 0,19% reszta Kazdy wsad poddaje sie trzyetapowej obróbce cieplnej, która kolejno obejmuje: austenityzacje, tempery- zacje i wyzarzanie rewersyjne. W kazdym przypadku zauwaza sie znaczne polepszenia wlasnosci w stosunku do sposobów znormalizowanych i ich odmian. Wynika to z nastepujacej tabeli II.Próbka A1 A2 A3 A4 Austenizacja 800°C 800°C 1 godz., oziebianie woda 800°C 1 godz., oziebianie woda 800°C 1 godz., oziebianie woda Temperyzacja — 700°C 1 godz., oziebianie woda 700°C 1 goaz., oziebianie woda 700°C 1 godz., oziebianie woda Tabela II Wyzarzenie rewersyjne - - - 610°C 1 godz., oziebianie woda Odpuszczanie 580°C 1 godz., oziebianie woda - 580°C 1 godz., oziebianie woda . - Udarnos 6,5 3,2 10,3 11.2 *) Energia zaabsorbowana podczas próby udarnosciowej Charpy'ego z karbem V, w Kgm/cm2. w temperaturze — 196 C.Zauwaza sie, ze w kazdym przypadku stoscwania sposobu wedlug wynalazku do obróbki cieplnej tych stali, uzyskuje sie w wyniku wzrost odpornosci na obciazenia dynamiczne. W odniesieniu do zastosowan konstru¬ kcyjnych, oznacza to, ze konstrukcja bedzie miec zwiekszona odpornosc udarnosciowa w ciezkich warunkach temperaturowych, lub tez mozna osiagnac nizsze temperatury bez obawy przed przelomem kruchym.Analizujac dalej powyzsze wyniki mozna stwierdzic, ze nawet w przypadku obróbki znormalizowanej uzyskuje sie polepszenie odpornosci na obciazenia dynamiczne spowodowane dodatkiem molibdenu. Znaczny wzrost tej odpornosci mozna juz dostrzec przy dodatku molibdenu w ilosci 9,10%. Dlatego tez, w korzystnej odmianie sposobu rozwaza sie ilosc molibdenu w zakresie 0,10—0,50%.Wyniki przedstawione w tabelach I i II wskazuja na zmiane wlasnosci przy zachowaniu kolejnosci etapów procesu obejmujacych austenityzacje, temperyzacje, wyzarzanie rewersyjne i/lub odpuszczanie. Wynalazek prze- widuje obróbke obejmujaca etap austenizacji, z nastepujaca potem temperyzacja oraz co najmniej jeden dodatko¬ wy etap nagrzewania.Ten dodatkowy etap nagrzewania moze stanowic wyzarzanie rewersyjne, takie jak stosowano dla stali o wiekszej zawartosci niklu lub obróbka odpuszczajaca nadajaca sie dla wszystkich stali niklowych niniejszego wynalazku. s PL PL PL PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób obróbki cieplnej stali zawierajacej, oprócz zelaza i wystepujacych w niej zanieczyszczen, 4—10% czesci wagowych niklu, do 1,5% wagowych manganu, do 0,25% wagowych wegla, od 0,10% do 0,50% wagowych molibdenu i od 0,04% wagowych do 0,12% wagowych aluminium dla zwiekszenia odpornosci stali na dzialanie bardzo niskich temperatur, znamienny tym, ze najpierw nagrzewa sie stal powyzej temperatury Ac371802 7 a nastepnie chlodzi sie z szybkoscia odpowiednia dla utworzenia struktury martenzytycznej, z kolei nagrzewa sie do temperatury pomiedzy temperatura przemiany Ac3 a temperatura Ad i chlodzi sie z szybkoscia odpowie¬ dnia dla calkowitej przemiany austenitu w strukture martenzytyczna, po czym wyzarza sie w temperaturze nieco powyzej temperatury przemiany Aci lecz ponizej temperatury hartowania niezupelnego i odpuszcza sie nagrze¬ wajac do temperatury ponizej temperatury przemiany Aci.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w hartowaniu niezupelnym stal nagrzewa sie do temperatury odpowiadajacej dwóm trzecim strefy temperatur, lezacej pomiedzy temperaturami przemian AC3 iACi.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze w hartowaniu niezupelnym stal nagrzewa sie do temperatury odpowiadajacej okolo polowie strefy lezacej pomiedzy temperaturami przemian Ac3 i Aci.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze w wyzarzaniu niezupelnym stal nagrzewa sie do temperatury znajdujacej sie pomiedzy temperatura przemiany AC1, a temperatura odpowiadajaca jednej trzeciej pola temperatur, lezacego pomiedzy temperaturami Aqi i Ac3-

5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze w wyzarzaniu niezupelnym stal nagrzewa sie do temperatury znajdujacej sie pomiedzy temperatura przemiany Aci, a temperatura o 35 stopni Celsjusza wyzsza od temperatury Aci.

6. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze przy odpuszczaniu stal nagrzewa sie do temperatury znajdujacej sie pomiedzy temperatura przemiany AC1, a temperatura o 50 stopni Celsjusza nizsza od temperatury Ac 1.

7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie stal zawierajaca co najmniej wagowo 0,10 procent molibdenu. 8 WQ r WQ \ I \ *» I \ i \ \ \ \ lyL WQ X w I \ I I I \ \ PL PL PL PL