SU1077932A2

SU1077932A2 - Способ термической обработки аустенитных метастабильных сталей и сплавов

Info

Publication number: SU1077932A2
Application number: SU823432068A
Authority: SU
Inventors: Виктор Владимирович Сагарадзе; Лев Георгиевич Коршунов; Ирина Игоревна Косицына; Евгений Иванович Щедрин; Николай Михайлович Лучинин
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Металлов Уральского Научного Центра Ан Ссср
Priority date: 1982-05-04
Filing date: 1982-05-04
Publication date: 1984-03-07

Abstract

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ АУСТЕНИТНЫХ МЕТАСТАБИЛЬНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ по авт. св. СССР № 449940, отличающийс тем, что, с целью повышени износостойкости , после обработки холодом провод т азотировавшие.

Description

Изобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано в машиностроении, где требуются высокопрочные поверхностно упрочняемые метастабильные аустенитные стали. _ .

По основному авт.св,. СССР №449940 известен способ поверхностной термической обработки метастабильных аустенитных сталей и сплавов, в котором с целью обеспечения глубины упрочняемого слоя проводят предварительную объемную закалку и старение для стабилизации аустенита, затем поверхностную закалку на заданную глубину для дестабилизации аустенита в поверхностном слое и последующую обработку холодом для получения в нем мартенсита при температуре выше начала мартенситного. превращения стабилизированной сердцевины. После старения поверхностного мартенситного слоя достигается твердость на поверхности 48-53 ед. HR_C [1] .

Однако способ характеризуется недостаточно высокой твердостью поверхностного слоя.

Цель изобретения - повышение износостойкости·.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки аустенитных метастабильных сталей и сплавов после обработки холодом проводят азотирование.

Обработка по предлагаемому способу повышает твердость поверхностного слоя за счет образования в нем азотистого мартенсита (οί') и^-фазы (FeN₄). Кроме того, азотирование после поверхностной обработки по известному способу эффективно, так как диффузионная подвижность азота в с/ -фазе (поверхностного мартенситного слоя) значительно выше, чем в аустените.

Пример. Проводят термическую обработку метастабильной аустенитной стали, выплавленной в индукционной вакуумной печи, состава, % С 0,02; Ni 26,5, Ti 2,80, Cr 1,4. Обработку стали проводят в несколько этапов.

Стабилизация аустенита; закалка от 1100°С в воде + старение аустенита 500°С - 6 ч. Мартенситная точка стали Н27ТЗ снижается до температуры ниже -196°С.

Дестабилизация поверхностного слоя с помощью закалки токами высокой частоты (нагрев на генераторе ЛПЗ-37 с выдержкой 3 с, охлаждение в воде).

Проведение мартенситного превращения в дестабилизированном поверхностном слое - охлаждение стали в жидком азоте и отогрев на воздухе. При этом в поверхностном слое обра5 зуется 60% мартенсита, а сердцевина образцов остается в стабилизированном аустенитном состоянии. Твердость поверхностного слоя 50 ед'. HR_C.

Азотирование в диссоциированном Ю NH₃, I ступень 512°с - 12 ч, 2 ступень 540°С - 48 ч.

Толщина упрочненного слоя составляет 4 мм, с максимальной твердостью на поверхности и в прилегающих к по15 верхности слоях Нр =7000-9500 МПа глубиной 0,2.мм. При этом сердцевина изделия остаётся немагнитной и имеет твердость менее 15 ед. HR_C.

Использование предлагаемого спо2Q соба поверхностного упрочнения метастабильных аустенитных сталей обеспечивает по сравнению с основным способом повышение твердости поверхностного слоя на 4000 МПа.

Испытания на износостойкость при трении скольжения, приведенные в таблице, свидетельствуют, что интенсивность изнашивания стали Н27Х.ТЗ после обработки по предлагаемому способу ниже, чем у этой же стали, обрабо•Э'·' тайной по способу-прототипу в 2-4 раза.

--— — — — —-η
эг Способ	Интенсивность изнашивания
обработ-	при скоростях скольжения,
ки	м/с
40	0,65	1,65 .	2,35	4,0

Предла- ' я -я я я . гаемый 1,4·10*° 0,9 · 10 ^б2,2 > 10 0,3 · 10 45 Извест- » л _g ный ' 2,9 ·10~° 1,7 Ί0^δ5,·4· 10 1,3.-10'^Г

Повышение износостойкости в пред- лагаемом способе получено в результате наличия поверхностного азотированного слоя, находящегося на подложке, представляющей собой мартенситную корку толщиной до нескольких мм. Наличие высокопрочной подложки обеспечивает азотированному слою повышенную устойчивость при значительных контактных нагрузках, препятствуя его продавливанию и растрески- ванию.

ВНИИПИ Заказ 868/18

Тираж 540

Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Claims

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ АУСТЕНИТНЫХ МЕТАСТАБИЛЬНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ по авт. св. СССР № 449940, отличающийс я тем, что, с целью повышения износостойкости, после обработки холодом проводят азотирование.

о >