||
ОйOh
4 354 35
эо Изобретение относитс к термичес кой обработке и может быть- использо вано при термической обрабЬтке литы деталей из малоуглеродистой стали. Известен способ обработки литых малоуглеродистых сталей, заключающийс в высокотемпературном нагреве до 1050 1lbo°C, закалке и отпуске, а охлаждение после высокотемператур ного нагрева провод т на воздзухе flj Однако применение предлагаемого способа термообработки не позвол ет существенно повысить уровень хладостойкости и в зкости малоуглеродис .той литой стали. Это обусловлено тем, что высокотемпературный нагрев с охлаждением на воздухе не обеспечивает упрочнени зерен феррита за счет пересышени его углеродом, а выдержка в про цессе закалки способствует росту аусте итного зерна, вследствие чего не удаетс измельчить и упрочнить зерна в структуре термообработанного литого металла. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ тер моциклической обработки литых малоуглеродистых сталей, включающий че тырехкратнЕлй нагрев в межкритическо интервале температур и охлаждение на.воздухе, причем в первом цикле нагрев осуществл етс до 1070 С. Способ направлен на повышение пластичности Е2} . Однако применение известного спо соба не приводит к существенному повышению ударной в зкости и хладостойкости . Цель изобретени - повышение уда ной в зкости и хладостойкости. Поставленна цель достигаетс v тем, что согласно способу термической обработки литых сталей, преимущественно 20Л, включающему предварительный нагрев выше Ag охлаждение и термоциклирование в oL области , предварительнЕлй нагрев и охлаждение провод т в два этапа, сначала до 1050-1100 с, затем до 910-930°С с охлаждением после каждо этапа в воде непосредственно с температуры нагрева. Высокотемпературна закалка от lOSO-llOO C и закалка от обычных температур (910-930°С) бе.з выдержек обеспечивают упрочнение зерен ферри та за счет пересыщени его углеродом .. Отсутствие выдержек исключает рост аустенитных зерен, вследствие чего удаетс измельчить и упрочнит зерна в структуре литого металла. Охлаждение в воде после высокоте пературного нагрева способствует уп рочнению зерен феррита. Закалка без выдержки со скоростью нагрева 40-10 в минуту обеспечивает начало процес са измельчени зерен из по вл ющихс центров кристаллизации.i Проводимые циклические нагревы до температуры середины двухфазного превращени между обеспечивают окончание процесса выравнивани и измельчени зёрна, в результате чего повышаютс характеристики в зких свойств, что приводит к повышению хладостойкости стали. Пример. Сталь типа 20Л химического состава, %: углерод 0,23, кремний 0,32; марганец 0,74, сера 0,020; фосфор 0,040; хром 0,23, никель 0,16 подвергают термической обработке по следующим режимам. Режим первый. Предлагаемый способ термической обработки включает нагрев до , закалку непосредственно от температуры нагрева с последующими нагревом до и охлаждением непосредственно от температуры нагрева в воде, затем следует два циклических нагрева до температуры середины двухфазного превращени между AQ -АСЗ, т.е. до 820°С с последующим охлаждением на воздухе. Режим второй. Способ-прототип, включающий нагрев до , охлаждение на воздухе и трехкратный нагрев до 820°С с охлаждением на воздухе . Режим третий. Нагрев до 1070С, выдержка, закалка в воде, нагрев до , выдержка, закалка в воде, два циклических нагрева до 820С с последующим охлаждением на воздухе . Режим четвертый. Нагрев до , охлаждение на воздухе непосредственно с температуры нагрева; нагрев до 920°С, охлаждение на воздухе непосредственно с температуры нагрева, два циклических нагрева до 820°С с последук)щим охлаждением на воздухе. После термической обработки проводились испытани ударной в зкости на образцах Ц типа по ГОСТ 9454-78 с радиусом концентратора 0,25 мм, который вл етс более жесткой характеристикой по сравнению с образцами , имеющими радиус концентратора 1 мм на образцах I типа. Результаты испытани ударной в зкости ifKCVj МДж/м) приведены в таблице. 1Предлагаемый способ 0,85 0,66 0,38 2Способ-прототип 0,50 0,32 0,20 Продолжение таблицы I и i циклы с охлаждени0 ,30 0,18 ем на воздухе 0,48 .Таким образом, полученные резуль- таты доказывают увеличение ударной в зкости и хладоСтойкости литой стали после обработки по предлагаемому способу. Обработка литой малоуглеродистой стали по предлагаемому способу обеспечит экономию литых легированных материалов и повысит долговечность литых конструкций в услови х Севера за счет повьвиени хладостойкости и в зкости.This invention relates to heat treatment and can be used in the thermal treatment of castings of low carbon steel parts. The known method of treating cast low carbon steels consists in high-temperature heating up to 1050 1lbo ° C, quenching and tempering, and cooling after high-temperature heating is carried out on the air flj However, the application of the proposed heat treatment method does not significantly increase the cold resistance and low carbon viscosity. cast steel. This is due to the fact that high temperature heating with air cooling does not harden the ferrite grains due to overdraft with carbon, and the aging during the hardening process promotes the growth of austential grain, as a result of which it is not possible to grind and strengthen the grain in the structure of the heat-treated cast metal. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of thermal cycling of cast low carbon steels, including fourfold heating in the intercritical temperature range and cooling in air, and in the first cycle heating is carried out up to 1070 C. E2}. However, the use of a known method does not lead to a significant increase in toughness and cold resistance. The purpose of the invention is to increase the viscosity and cold resistance. This goal is achieved by the fact that according to the method of heat treatment of cast steels, mainly 20L, which includes preheating above Ag cooling and thermal cycling in the OL region, the preliminary heating and cooling are carried out in two stages, first to 1050-1100 s, then to 910- 930 ° C with cooling after each stage in water directly from the heating temperature. High-temperature hardening from lOSO-llOO C and quenching from ordinary temperatures (910-930 ° C) without exposures provide hardening of ferrite grains due to its supersaturation with carbon. The absence of exposures eliminates the growth of austenitic grains, as a result of which it is possible to grind and strengthen the grains cast metal structure. Cooling in water after high temperature heating promotes hardening of ferrite grains. Quenching without exposure at a heating rate of 40–10 per minute provides the beginning of the process of grinding the grains from the crystallization centers that appear. I The cyclic heating to the temperature of the middle of the two-phase transformation between them ensures the end of the process of leveling and grinding the grain, resulting in improved characteristics of the viscous properties , which leads to an increase in cold resistance of steel. Example. Steel type 20L chemical composition,%: carbon 0.23, silicon 0.32; manganese 0.74, sulfur 0.020; phosphorus 0.040; chromium 0.23, nickel 0.16 is subjected to heat treatment in the following modes. First mode. The proposed heat treatment method includes heating to, quenching directly from the heating temperature, followed by heating to and cooling directly from the heating temperature in water, followed by two cyclic heating to the temperature of the middle of the two-phase transformation between AQ –ASZ, to 820 ° C, followed by air cooling. Second mode. The prototype method, which includes heating to, air cooling and three-time heating to 820 ° C with air cooling. Third mode. Heating to 1070 ° C, holding, quenching in water, heating to, holding, quenching in water, two cyclic heating to 820 ° C, followed by air cooling. Fourth mode. Heating up, air cooling directly from the heating temperature; heating to 920 ° С, cooling in air directly from the heating temperature, two cyclic heatings to 820 ° С with subsequent cooling in air. After heat treatment, toughness was tested on specimens of type C according to GOST 9454-78 with a concentrator radius of 0.25 mm, which is a more rigid characteristic compared to samples having a concentrator radius of 1 mm on type I specimens. The results of the impact test (ifKCVj MJ / m) are shown in the table. 1 Proposed method 0.85 0.66 0.38 2 Prototype method 0.50 0.32 0.20 Continuation of Table I and i cycles with cooling 0, 30 0.18 I eat in air 0.48. Thus, the results obtained an increase in the impact strength and cold resistance of cast steel after processing by the proposed method is proven. The treatment of cast low carbon steel according to the proposed method will ensure the saving of cast alloyed materials and will increase the durability of cast structures in the North due to the improvement of cold resistance and toughness.