RU2176674C1 - Способ термической обработки высокопрочных коррозионно-стойких хромоникелевых сталей мартенситного класса - Google Patents
Способ термической обработки высокопрочных коррозионно-стойких хромоникелевых сталей мартенситного класса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176674C1 RU2176674C1 RU2001105859A RU2001105859A RU2176674C1 RU 2176674 C1 RU2176674 C1 RU 2176674C1 RU 2001105859 A RU2001105859 A RU 2001105859A RU 2001105859 A RU2001105859 A RU 2001105859A RU 2176674 C1 RU2176674 C1 RU 2176674C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- heat treatment
- cooling
- tempering
- temperatures
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области термической обработки массивных слитков и заготовок из стали мартенситного класса, применяемых в атомной энергетике, судовом и химическом машиностроении. Задачей изобретения является создание способа термической обработки, обеспечивающего повышение пластичности, сопротивления ударным нагрузкам, стойкости против коррозионного растрескивания и межкристаллитной коррозии, обеспечивающего однородность свойств по сечению массивных заготовок и снижение уровня остаточных напряжений. Поставленная задача достигается тем, что закалку с температур 1050-1080oС ведут со скоростью не менее критической до температуры (Мн+100)±10oС, выдерживают в печи при этой температуре до выравнивания последней по всему сечению изделия, после чего охлаждают на воздухе до температуры (Мк+(Мн-Мк)/3)±10oС и затем незамедлительно подвергают высокому отпуску путем нагрева до Aс1+(20-50)oC и охлаждения до температуры Мк с последующим повторением высокого отпуска не менее одного раза. 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам термической обработки сталей, в частности высокопрочных коррозионно-стойких хромоникелевых сталей мартенситного класса с высокой стабильностью переохлажденного аустенита, которые применяются в стационарном и транспортном атомном энергомашиностроении, судостроении, теплоэнергетике, в оборонной технике и отраслях народного хозяйства.
Возможности освоения производства массивных заготовок из высокопрочных коррозионно-стойких сталей мартенситного класса ограничиваются образованием высокого уровня структурных превращений при закалке, приводящему в ряде случаев к разрушению.
Известен способ термической обработки сталей мартенситного класса, включающий закалку с 1000-1050oC и отпуск при 600-770oC [1]. При такой термической обработке после закалки образуется высокий уровень остаточных напряжений, что может привести к образованию трещин в массивных изделиях.
Наиболее близким по технической сущности и принятый за прототип является способ по а.с. СССР N 749914, публ. 23.07.80 (бюл. N 27), включающий закалку и отпуск, отличающийся тем, что закалку производят путем многократных охлаждений до температур, лежащих в интервале Мн - Мк, и нагрева до температур отпуска, при этом каждый раз температуру охлаждения понижают и после достижения ею значения Мк - (20-30)oC производят окончательный отпуск в течение 10 ч и охлаждение на воздухе.
Применение способа термической обработки по авт. св. N 749914 [2] с регулированием фазовых γ_→α- превращений при охлаждении массивных изделий из аустенитного состояния позволило впервые освоить производство поковок из слитков массой до 55,6 т стали 07Х16Н4Б (ГОСТ 5632), отвечающих требованиям атомного энергетического машиностроения [3, 4]. Однако очень часто механические свойства массивных поковок после термической обработки по известному способу имеют пониженные пластические свойства и сопротивление ударным нагрузкам при значительно большей прочности, что обусловлено наличием в структуре повышенного содержания мартенсита закалки, снижающего структурную стабильность стали при эксплуатационных нагревах. Имели место случаи появления склонности к межкристаллитной коррозии и неоднородности свойств по сечению заготовок. При дальнейших попытках освоения производства заготовок из слитков еще большей массы реально и разрушение [4, 5].
Задачей настоящего изобретения является создание способа термической обработки, обеспечивающего повышение пластичности, сопротивления ударным нагрузкам, стойкости против коррозионного растрескивания и межкристаллитной коррозии, обеспечивающего однородность свойств по сечению массивных заготовок.
Поставленная задача достигается тем, что в способе термической обработки, включающем закалку и многократный отпуск с охлаждением до температур, лежащих в интервале Мн-Мк, закалку ведут с температур 1050-1080oC со скоростью не менее критической до температуры Мн + 100 ± 10oC, затем выдерживают в печи при этой температуре до выравнивания последней по всему сечению изделия, после чего охлаждают на воздухе до температуры (Мк + (Мн - Мк)/3) ± 10oC и затем незамедлительно подвергают высокому отпуску путем нагрева до Aс1 + (20-50)oC, охлаждению до температур Мк с последующим повторением высокого отпуска не менее одного раза.
Выбор температуры закалки в пределах 1050 - 1080oC обеспечивает полное растворение карбидов и карбонитридов и получение однородного аустенитного состояния.
Ускоренное охлаждение при закалке в интервале температур 750-500oC предотвращает возможное выделение карбидов и других избыточных фаз.
Замедленное охлаждение перед началом мартенситного превращения (посадка в печь с температурой примерно на 100oC выше температур начала мартенситных превращений и выдержка до выравнивания температур по сечению) способствует одновременности протекания мартенситных превращений во всех объемах и, как следствие, уменьшению уровня остаточных напряжений и получению однородности свойств.
Изменение температуры на поверхности массивных изделий и в центральных объемах при двухстадийной термической обработке по известному способу и по предлагаемому поясняется чертежом. При двухстадийной термической обработке по известному способу в результате разбивки γ_→α- превращения на две стадии (при которой на каждой стадии должно превращаться одинаковое количество аустенита) количество мартенсита закалки (вторичного) после охлаждения с температур отпуска на поверхности будет равным 50%, а в центральных объемах массивных заготовок из-за перепада температур может достигать 80-90%. Тогда как при термической обработке по предлагаемому способу количество мартенсита закалки, образующегося из остаточного аустенита при охлаждении с температур отпуска на поверхности и в центральных объемах, примерно 30 и 35% соответственно. Заключительный высокий отпуск после охлаждения до температуры конца мартенситного превращения обеспечивает получение оптимальной структуры, представляющей смесь высокоотпущенного мартенсита (80%), стабильного аустенита (~15%) и не более 5% мартенсита закалки (третичного). Ниже представлены примеры осуществления способа.
В электродуговых печах была выплавлена сталь марки 07Х16Н4Б, содержащая в мас.%: C - 0,08; Mn - 0,41; Si - 0,28; Cr - 15,78; Ni -4,09; Cu - 0,08; Nb - 0,32; S - 0,014; P - 0,01. Сталь разливалась в слитки массой 12 т, которые в горячем состоянии были переданы на нагрев под ковку для изготовления заготовок диаметром 500х1000 мм. Термическая обработка одной части заготовок производилась по известному, другой - по предлагаемому способу. Результаты испытаний механических свойств и коррозионной стойкости представлены в таблице.
Из данных, приведенных в таблице, видно, что в случае использования предлагаемого способа режима термической обработки обеспечивается однородность свойств по сечению, повышаются пластические свойства, сопротивление ударным нагрузкам, а также стойкость против коррозионного растрескивания и межкристаллитной коррозии, что открывает возможность к освоению производства поковок из стали такого типа из слитка значительно большей массы, становится возможным освоение поковок для корпусов реакторов транспортной атомной энергетики.
Источники информации
1. Азбукин В.Г., Баландин Ю.Ф., Житков В.В., Павлов В.Н. Способ термической обработки / Авт. св. N 749914 от 23.07.1980.
1. Азбукин В.Г., Баландин Ю.Ф., Житков В.В., Павлов В.Н. Способ термической обработки / Авт. св. N 749914 от 23.07.1980.
2. Шмыков А.А. Справочник термиста. - М., 1956, с. 230.
3. В.Г. Азбукин, В.И. Горынин, В.Н. Павлов. Перспективные коррозионно-стойкие материалы для оборудования и трубопроводов АЭС. - СПб: ЦНИИ КМ "Прометей", 1998.
4. Азбукин В.Г. О природе и механизме фазовых и структурных изменений в стали типа 07Х16Н4Б при низкотемпературных нагревах / Вопр. судостроения. Сер. Металловедение. Металлургия. - 1983. - Вып. 38. - С.3 - 9.
5. Азбукин В. Г. , Воронина Е.В., Данилова А.Н., Пригода В.В. Рентгеноструктурные исследования изменения фазового состава стали марок 07Х16Н4Б и 05Х10Н5М2 после низкотемпературных нагревов / Вопр. судостроения. Сер. Металловедение. Металлургия. - 1983. - Вып. 38. - С.10-16.
Claims (1)
- Способ термической обработки коррозионно-стойких хромоникелевых сталей мартенситного класса, включающий закалку и многократный отпуск с охлаждениями до температур, лежащих в интервале Мн-Мк, отличающийся тем, что закалку с температур 1050-1080oС ведут со скоростью не менее критической до температуры (Мн+100)±10oС, выдерживают в печи при этой температуре до выравнивания последней по всему сечению изделия, после чего охлаждают на воздухе до температуры (Мк+(Мн-Мк)/3)±10oС, затем незамедлительно подвергают высокому отпуску путем нагрева до Aс1+(20-50)oС и охлаждения до температуры Мк с последующим повторением высокого отпуска не менее одного раза.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001105859A RU2176674C1 (ru) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Способ термической обработки высокопрочных коррозионно-стойких хромоникелевых сталей мартенситного класса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001105859A RU2176674C1 (ru) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Способ термической обработки высокопрочных коррозионно-стойких хромоникелевых сталей мартенситного класса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2176674C1 true RU2176674C1 (ru) | 2001-12-10 |
Family
ID=20246766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001105859A RU2176674C1 (ru) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Способ термической обработки высокопрочных коррозионно-стойких хромоникелевых сталей мартенситного класса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2176674C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7704338B2 (en) | 2002-04-12 | 2010-04-27 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing a martensitic stainless steel |
RU2598427C2 (ru) * | 2010-09-14 | 2016-09-27 | Снекма | Оптимизация способности нержавеющей мартенситной стали к машинной обработке |
-
2001
- 2001-03-01 RU RU2001105859A patent/RU2176674C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БИРМАН С.Р. Экономнолегированные мартенситностареющие стали. -М.: Металлургия, 1974, с. 154-163. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7704338B2 (en) | 2002-04-12 | 2010-04-27 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing a martensitic stainless steel |
RU2598427C2 (ru) * | 2010-09-14 | 2016-09-27 | Снекма | Оптимизация способности нержавеющей мартенситной стали к машинной обработке |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dossett et al. | Steel heat treating fundamentals and processes | |
Simmons | Strain hardening and plastic flow properties of nitrogen-alloyed Fe-17Cr-(8–10) Mn-5Ni austenitic stainless steels | |
JP6829717B2 (ja) | 残留熱を利用する継目無鋼管のオンライン焼入れ冷却方法および製造方法 | |
JP5690969B2 (ja) | 強度及び伸びの大きいベイナイト鋼、並びにこのベイナイト鋼を製造する方法 | |
EP3222742B1 (en) | Rolled steel bar or rolled wire material for cold-forged component | |
CN102365376A (zh) | 无缝钢管的制造方法 | |
NO343350B1 (no) | Sømløst stålrør for oljebrønn med utmerket motstand mot sulfidspenningssprekking og fremgangsmåte for fremstilling av sømløse stålrør for oljebrønner | |
EP3425079B1 (en) | Steel material and oil-well steel pipe | |
AU2014294080A1 (en) | High-strength steel material for oil well and oil well pipes | |
CN109136779B (zh) | 一种马氏体基体1100MPa级稀土Q&P钢制备方法 | |
JP6819198B2 (ja) | 冷間鍛造調質品用圧延棒線 | |
CN106566951A (zh) | 一种高强度耐磨锻件及其生产方法 | |
JPH07179938A (ja) | 高張力鋼の衝撃特性を改善する方法及び改善された衝撃特性を有する高張力鋼製品 | |
EP4139493A1 (en) | Method of producing steel wire rod of round cross-section and steel wire rod of round cross-section | |
CN110218952A (zh) | 一种精轧螺纹钢筋及其生产方法 | |
JPWO2007119722A1 (ja) | 鋼材の製造方法 | |
CN106566952A (zh) | 一种核电性能优良的耐高温锻件及其生产方法 | |
CN106566953A (zh) | 一种耐腐蚀合金锻件及其生产方法 | |
JPH02243740A (ja) | 油井用マルテンサイト系ステンレス鋼材とその製造方法 | |
Erdogan et al. | Influence of intercritical austenitising, tempering time and martensite volume fraction on the tensile properties of ferritic ductile iron with dual matrix structure | |
Ning et al. | Effects of cooling rate on the mechanical properties and precipitation behavior of carbides in H13 steel during quenching process | |
RU2176674C1 (ru) | Способ термической обработки высокопрочных коррозионно-стойких хромоникелевых сталей мартенситного класса | |
Reza et al. | Drawing of CCCT diagrams by static deformation and consideration deformation effect on martensite and bainite transformation in NiCrMoV steel | |
RU2430978C1 (ru) | Способ производства листового проката | |
Bramfitt | Carbon and alloy steels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090302 |