RU2012103658A

RU2012103658A - Криогенная обработка мартенситной стали со смешанным упрочнением

Info

Publication number: RU2012103658A
Application number: RU2012103658/02A
Authority: RU
Inventors: Лоран ФЕРРЕ
Original assignee: Снекма
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2013-08-10
Also published as: CN102471854B; CA2766788A1; FR2947565B1; CN102471854A; EP2449143A1; RU2554836C2; JP5996427B2; JP2012531525A; US20120168039A1; FR2947565A1; BR112012000128B1; US10174391B2; CA2766788C; WO2011001126A1; EP2449143B1; BR112012000128A2

Abstract

1. Способ получения мартенситной стали, которая включает содержащиеся в ней другие металлы, таким образом, что сталь может упрочняться посредством выделения интерметаллических соединений и карбидов, при этом сталь имеет содержание Al между 0,4% и 3%, и температуру Mf мартенситного преобразования ниже 0ºС, причем способ включает термическую обработку, которая включает следующие стадии, на которых:(а) нагревают все количество стали выше температуры ее аустенизации,(b) охлаждают указанную сталь примерно до температуры окружающей среды,(с) помещают указанную сталь в криогенную среду при температуре Т,отличающийся тем, что температура Тявляется существенно более низкой, чем температура Mf мартенситного преобразования, и продолжительность выдерживания указанной стали в указанной криогенной среде от момента, когда самая горячая часть стали достигла температуры ниже, чем температура Mf мартенситного преобразования, является по меньшей мере равной ненулевому времени t, причем температура Т(ºС) и время t(ч) в основном связаны уравнением Т=(t), причем функцияв основном задается выражением(t)=57,666·(1-1/(t-0,14))-97,389или температурно-зависимой кривой относительно(t).2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная сталь имеет состав: от 0,18 до 0,3% С, от 5 до 7% Co, от 2 до 5% Cr, от 1 до 2% Al, от 1 до 4% Mo+W/2, от следовых количеств до 0,3% V, от следовых количеств до 0,1% Nb, от следовых количеств до 50 ppm B, от 10,5 до 15% Ni при Ni≥7+3,5 Al, от следовых количеств до 0,4% Si, от следовых количеств до 0,4% Mn, от следовых количеств до 500 ppm Ca, от следовых количеств до 500 ppm редкоземельных металлов, от следовых количеств до 500 ppm Ti, от следовых количеств до 50 ppm О, если это обусловлено получение�

Claims

1. Способ получения мартенситной стали, которая включает содержащиеся в ней другие металлы, таким образом, что сталь может упрочняться посредством выделения интерметаллических соединений и карбидов, при этом сталь имеет содержание Al между 0,4% и 3%, и температуру Mf мартенситного преобразования ниже 0ºС, причем способ включает термическую обработку, которая включает следующие стадии, на которых:

(а) нагревают все количество стали выше температуры ее аустенизации,

(b) охлаждают указанную сталь примерно до температуры окружающей среды,

(с) помещают указанную сталь в криогенную среду при температуре Т₁,

отличающийся тем, что температура Т₁ является существенно более низкой, чем температура Mf мартенситного преобразования, и продолжительность выдерживания указанной стали в указанной криогенной среде от момента, когда самая горячая часть стали достигла температуры ниже, чем температура Mf мартенситного преобразования, является по меньшей мере равной ненулевому времени t₁, причем температура Т₁ (ºС) и время t₁ (ч) в основном связаны уравнением Т₁=ƒ(t₁), причем функция ƒ в основном задается выражением

ƒ(t)=57,666·(1-1/(t^0,3-0,14)^1,5)-97,389

или температурно-зависимой кривой относительно ƒ(t).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная сталь имеет состав: от 0,18 до 0,3% С, от 5 до 7% Co, от 2 до 5% Cr, от 1 до 2% Al, от 1 до 4% Mo+W/2, от следовых количеств до 0,3% V, от следовых количеств до 0,1% Nb, от следовых количеств до 50 ppm B, от 10,5 до 15% Ni при Ni≥7+3,5 Al, от следовых количеств до 0,4% Si, от следовых количеств до 0,4% Mn, от следовых количеств до 500 ppm Ca, от следовых количеств до 500 ppm редкоземельных металлов, от следовых количеств до 500 ppm Ti, от следовых количеств до 50 ppm О, если это обусловлено получением на базе расплавленного металла, или до 200 ppm О, если это обусловлено получением на базе порошковой металлургии, от следовых количеств до 100 ppm N, от следовых количеств до 50 ppm S, от следовых количеств до 1% Cu, от следовых количеств до 200 ppm Р, с остальным количеством, приходящимся на Fe.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что указанная сталь имеет состав: от 0,200% до 0,250% C, от 12,00% до 14,00% Ni, от 5,00% до 7,00% Co, от 2,5% до 4,00% Cr, от 1,30 до 1,70% Al, от 1,00% до 2,00% Mo.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что необходимое минимальное время t₁ выдерживания является более длительным, чем 1 ч.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (b) указанную сталь охлаждают приблизительно до температуры окружающей среды путем быстрого охлаждения в среде с жесткостью условий, по меньшей мере равной условиям для воздуха.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанную сталь помещают в указанную криогенную среду менее чем через 70 ч после момента, когда температура поверхности детали во время ее охлаждения на стадии (b) достигает температуры 80ºС.

7. Деталь, изготовленная из стали, полученной с использованием способа по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что уровень содержания остаточного аустенита в указанной стали составляет менее 3%.

8. Трансмиссионный вал турбомашины, изготовленный из стали, полученной способом по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что уровень содержания остаточного аустенита в указанной стали составляет менее 3%.