SU1081220A1 - Способ термической обработки сталей мартенситного класса - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ МАРТЕНСИТНОГО КПАССА, преимущественно отливок,, включающий многократньй нагрев выше А ( и охлаждение ниже М на 200-300°С, о тличающийс  тем,что, с целью повышени  в зкости, нагрев ведут в межкритической области, а охлаждение после последнего HaroeBia осуществл ют с печью до 680-700 С, далее - на воздухе, 2. Способ по п. 1,отличающ и и с   тем, что нагрев ведут на 30-50 С вьппе А . 1 3

Description

1 Изобретение относитс  к термической обработке сталей,преимущественно к термической обработке отливок из сталей мартенситного класса,напри мер ,из высокохромистой нержавеющей стали 20Х13Л, Известен способ отжига стальных отливок с нагревом до 700-800 С и выдержкой, примен емый дл  сталей ма тенситного класса С 3Однако зтот способ отжига имеет большую длительность, а также не обеспечивает структурную однородност и высокую ударную в зкость. Известен способ термоцикпической обработки углеродистых сталей,включающий нагрев выше 30-50°С, охлаждение на 50-80с ниже Aj,охлаждение ОТ последнего нагрева на воздухе до комнатной температуры 23. Однако такой способ обработки при меним дл  сталей с невысокой устойчивостью аустенита в перлитной области (перлитный класс) и не примени дл  сталей мартенситного класса. Охлалодение сталей мартенситного класса со скоростью выше критической (превышающей скорость охлаждени  с печью) не приведет к распаду аустенита в перлитной области. Осуществление охлалодени  при термоциклировании с печью требует значительного времени и не обеспечивает существенного повышени  в зкости, так как не исключает образовани  кар бидной сетки и не приводит к требуе мому выравниванию и диспергированию структуры. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ термической обработки сталей мартенситного класса, включанщий на рев до 900-1000°С, охлаждение до 80200 С со скоростью выше критической Способ направлен на измельчение стру туры грубозернистой стали и, как следствие, повышение ударной в зкое гиЬ Однако обработка по известному способу не обеспечивает высокого уровн  ударной в зкости, так как фо мирует в стали мартенситную структу ру, характеризующуюс  более низкой, по сравнению с перлитной структу- рой, в зкостью, а также приводит к значительному короблению и трещинообразованию уже в первом термоцик02 ле вследствие возникновени  больших тер шческих и структурных напр  жений в отливках. Это происходит из-за высокой, вьш1е Л , температуры нагревани  при термо1щклировании, а следовательно, повьш1енной легированности твердого раствора и более полного по объему мартенситного превращени  при охлаждени х, осуществлени  завершающего охлаждени  аналогично промежуточным, т.е. по механизму мартенситного превращени . Целью изобретени   вл етс  повышение ударной в зкости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу термической обработки сталей мартенситного класса, преимущественно отливок, включающему многократный нагрев выше А Q и охлаждение ниже М на 200ЗОО С , нагрев ведут в межкритической области, а охлаждение после последнего нагрева осуществл ют с печью до 680-700 С, далее - на воздухе . Кроме того, нагрев ведут на 3050°С вьше Ар., 1 Нагрев стали выше , но ниже Aj.. , обеспечивает частичную фазовую перекристаллизацию первичной литой структуры и малую легированность твердого раствора углеродом и хромом вследствие низкой степени растворени  карбидов при этой температуре. При охлаждении на воздухе, т.е. со скоростью выше критической дл  данного класса сталей, формируетс  структура низколегированного мартенсита , характеризующа с  повышенной пластичностью и в зкостью, что исключает трещинообразование в отливках и уменьшает их коробление вследствие ускоренной релаксации напр жений в пластичной матрице. Термоциклирование относительно Ар при нагреве и Мщ при охлаждении в достаточной степени устран ет карбидные выделени , измельчает и выравнивает структуру. Завершающее медленное охлаждение до 680-700°С, необходимое дп  формировани  перлитной структуры, делает возможными карбидные выделени  по границам зерен вторичной криста.ллизации . Дп  предотвращени  их образовани  после медленного прохождени  точки А. дл  завершеиич перлитного превращени  требуетс  ускоренное охлаждение на воздухе.

Охлаждение с печью до температур ниже 680-700 С приводит к выделению вторичных карбидов и,следовательно охрупчиванию стали, снижению ударной в зкости.

Пример . Методом точного лить  изготавливают образцы из стали марки 20X1ЗЛ и подвергают термической обработке по предлагаемому и известному способам,после чего провод т испытани  ударной в зкости. Полученные результаты приведены в таблице;

Ударна  в зкость, Дж/см2(средние значени  по п ти плавкам)

80 16 35

Предлагаемый

Известный

Базовый

Обработка по предлагаемому спосо бу включает трехкратные нагревы до 850.С (выше Ag на ) с двум  промежуточными охлаждени ми на воздухе до 50°С (на 250°С ниже М), завершающее охлаждение с печью до и цалее ускоренно (на воздухе).

Обработка по известному способу включает трехкратные нагревы до (выше Aj.Jia 25°С) с последующими охлаждени ми на воздухе до 80 С.

В качестве базового объекта прин т способ отжига отливок из сталей мартенситного класса, примен емый в промышленности, включающий нагрев до 740°С, выдержку 6 ч, охлаждение с печью до и далее - на воздухе.

Предлагаемый способ значительно повышает ударную в зкость отливок из сталей мартенситного класса: по сравнерию с известным способом - в 4 раза , по сравнению с базовым - более чем в 2 раза.

Claims (2)

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ МАРТЕНСИТНОГО КЛАССА, преимущественно отливок., включающий многократньй нагрев выше A g и охлаждение ниже Мц на 200-300°С, о тличающийся тем,что, с целью повышения Вязкости, нагрев ведут в межкритической области, а охлаждение после последнего нагоева осуществляют с печью до 680-700°С, далее - на воздухе.

2. Способ поп. ^отличающийся тем, что нагрев ведут на 30-50°С выше А_с .