Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к термической обработке металлов, и может использоваться при термической обработке сталей.The invention relates to mechanical engineering, mainly to the heat treatment of metals, and can be used in the heat treatment of steels.
Известен способ термической обработки сталей (Материаловедение и технология металлов / под ред. Фетисова Г.П. - М.: Высш. шк., 2007. - с.217-218), заключающийся в закалке стали с последующим низкотемпературным отпуском (при температуре до 250°C). Данная технология обеспечивает высокий уровень твердости с небольшим запасом вязкости и пластичности. Но в результате применения данной технологии наблюдается снижение прочности и предела текучести.A known method of heat treatment of steels (Materials science and technology of metals / edited by GP Fetisov - M .: Higher school, 2007. - p.217-218), which consists in hardening of steel with subsequent low-temperature tempering (at temperatures up to 250 ° C). This technology provides a high level of hardness with a small margin of viscosity and ductility. But as a result of the application of this technology, a decrease in strength and yield strength is observed.
Для устранения указанных недостатков предлагается способ улучшения сталей с многократной быстрой закалкой и низким отпуском.To eliminate these disadvantages, a method for improving steels with multiple quick hardening and low tempering is proposed.
Технический результат, достигаемый при использовании предложенного способа термической обработки, заключается в улучшении прочностных и пластических характеристик стали по сравнению с известным способом термической обработки стали.The technical result achieved by using the proposed method of heat treatment is to improve the strength and plastic characteristics of steel compared with the known method of heat treatment of steel.
Для достижения технического результата способ термической обработки стали 30ХГСА включает ее нагрев в расплаве NaCl-KCl до температуры 900°C, выдержку 2 часа, закалку в масле, затем три повторные закалки с нагревом в этом же расплаве до 900°C с изотермической выдержкой в течение 10 сек, закалку в масле и последующий низкий отпуск при температуре 200°C в течение 1 часа.To achieve a technical result, the method of heat treatment of steel 30KhGSA involves heating it in a NaCl-KCl melt to a temperature of 900 ° C, holding for 2 hours, quenching in oil, then three repeated quenching with heating in the same melt to 900 ° C with isothermal holding for 10 sec, quenching in oil and subsequent low tempering at a temperature of 200 ° C for 1 hour.
Пример конкретного выполнения способа термического улучшения сталей. Предлагаемый способ был реализован при термической обработке стали 30ХГСА. Трубные образцы толщиной 1 мм, внутренним диаметром 10 мм и длиной 15 мм термически обрабатывались по следующей технологии: нагрев до 900°C со средней скоростью 750°C/с в расплаве NaCl-KCl, выдержка 2 мин, закалка с 900°C в масле, три повторные закалки по следующей технологии: нагрев до 900°C со средней скоростью 750°C/с в расплаве NaCl-KCl, выдержка при температуре 900°C в течение 10 с, закалка в масле, отпуск при температуре 200°C в течение 1 часа. После термической обработки образцы испытывались на сплющивание по ГОСТ 8695-75, кроме того, определялась твердость образцов по методу Роквелла. Результаты испытаний представлены в таблице 1. В таблице использованы следующие обозначения: P - нагрузка в момент образования трещины, кН; δ - деформация (сплющивание) образца в момент образования трещины, мм; P0,2 - нагрузка, соответствующая пределу текучести при сплющивании трубы, кН, HRC - твердость.An example of a specific implementation of the method of thermal improvement of steels. The proposed method was implemented during the heat treatment of steel 30HGSA. Tubular samples 1 mm thick, with an inner diameter of 10 mm and a length of 15 mm were heat treated using the following technology: heating to 900 ° C at an average rate of 750 ° C / s in a NaCl-KCl melt, holding for 2 minutes, quenching from 900 ° C in oil , three repeated quenching according to the following technology: heating to 900 ° C at an average rate of 750 ° C / s in a NaCl-KCl melt, holding at 900 ° C for 10 s, quenching in oil, tempering at a temperature of 200 ° C for 1 hour After heat treatment, the samples were tested for flattening according to GOST 8695-75, in addition, the hardness of the samples was determined by the Rockwell method. The test results are presented in table 1. The following notation is used in the table: P - load at the moment of crack formation, kN; δ is the deformation (flattening) of the sample at the time of crack formation, mm; P 0.2 - load corresponding to the yield strength during flattening of the pipe, kN; HRC - hardness.
Полученные данные сравнивались с данными, полученными при традиционном режиме термической обработки с низким отпуском: нагрев до 900°C со средней скоростью 750°C/с в расплаве NaCl-KCl, выдержка 2 мин, закалка с 900°C в масле; отпуск при температуре 200°C в течение 1 часа.The data obtained were compared with the data obtained in the traditional regime of heat treatment with low tempering: heating to 900 ° C at an average rate of 750 ° C / s in a NaCl-KCl melt, holding for 2 min, quenching from 900 ° C in oil; leave at a temperature of 200 ° C for 1 hour.
Таблица 1Table 1
Режим термообработкиHeat treatment mode
Механические свойстваMechanical properties
Р, кНP, kN
Р0,2, кНP 0.2 , kN
5, мм5 mm
HRCHRC
ТрадиционныйTraditional
6,16.1
5,25.2
1,581,58
5555
ПредлагаемыйProposed
6,76.7
5,55.5
1,721.72
5757
Таким образом, предлагаемый способ термической обработки обеспечивает лучшие прочностные и пластические характеристики стали по сравнению с традиционным режимом термической обработки.Thus, the proposed method of heat treatment provides the best strength and plastic characteristics of steel in comparison with the traditional mode of heat treatment.