SU1493683A1

SU1493683A1 - Способ закалки стальных изделий

Info

Publication number: SU1493683A1
Application number: SU874290308A
Authority: SU
Inventors: Андрей Александрович Чижик; Владимир Евгеньевич Лошкарев; Александр Алексеевич Ланин; Татьяна Александровна Чижик
Original assignee: Производственное объединение "Ленинградский металлический завод"
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1989-07-15

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, конкретнее к термической обработке стальных изделий с исходными металлургическими дефектами. Целью изобретени вл етс получение высоких механических свойств стали при отсутствии закалочных трещин. Способ включает нагрев до температуры аустенитизации и охлаждение со скоростью, удовлетвор ющей условию V≤EXP{2,3^.[A/2MΣP^макс√L^.10^-3-C)-B]}, где A,B,C - коэффициенты зависимости порогового значени в зкости разрушени от скорости охлаждени образцов, KIRTH = A/LGV+B - определ ющий размер (глубина дл поверхностного и ширина дл внутреннего) дефекта, мм, M - коэффициент, учитывающий местонахождение дефекта (M = 1 дл поверхностного и M = 0,63 дл внутреннего дефекта), σР^макс - максимальное раст гивающее напр жение МПа. Использование способа позвол ет повысить механические свойства, эксплуатационную стойкость и снизить критическую температуру хрупкости стали. 1 ил. 2 табл.

Description

1

,(2) 4290308/23-02 |(22) 28.05.87 (46) 15.07.89. Бюл. tf 26 (71) Научно-производственное объединение по исследованию л проектированию энергетического оборудовани им. И. И. Ползунова и Производственное объединение Ленинградский метал- Ьический завод

i(72) Л. А. Чижик, В. Е. Логжарев А. А. Ланин и Т. А. Чижик

(53)621.785.79(088.8)

(56)За вка Японии № 57-14411, кл. С 21 D 8/12, 1982.

За вка HnoajHH № 60-9569, кл. С 21 и 9/00, 1985.

(54)СПОСОБ ЗАКАЛКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

(57)Изобретение относитс к металлургии , конкретнее к термической обработке стальных изделий с исходными металлургическими дефектами. Целъю изобретени вл етс получение высоких механических свойств стали при

отсутствии закалочных трегщн. Способ включает нагрев до температуры аусте- низации и охлаждение со скоростью, удовлетвор ющей условию V exp{2,3 х

X а/2 m-G -fTTo - с) - ь , где а, Ь, с - коэффициенты зависимости порогового значени в зкости разрушени от скорости охлаждени образцов , Kj а/1{ V + Ь - определ ющий размер (глубина дл поверхностного и ширина дл внутреннего) дефекта , мм, m - коэффициент, учитьша- ющий местонахождение дефекта (п 1 дл поверхностного и га 0,63 дл

S ,- /иакс

внутреннего дефекта) Up - максимальное раст гивающее напр жение МПа. Использование способа позвол ет повысить механические свойства, эксплуатационную стойкость и снизить критическую температуру хрупкости стали. 1 ил., 2 табл.

I

О)

Изобретение относитс к металлургии , KOiiKpeTHee к термической обработке стальных изделий с исходными металлургическими дефектами.

Цель изобретени - обеспечение , высоких механических свойств стали при отсутствии закалочных трещин в издели х с исходными дефектами.

V ехр

2.3(

Закалке подвергали цилиндрические заготовки крепежных деталей диаметром 65 мм из стали ЭП182. Химический состав стали приведен в табл. I.

Детали нагревали до температуры закалки и охлаждали со скорост ми , удовлетвор ющими условию:

4

СО

с о: оо со

- К Ггг 2rnup -с

-Ь)

V

- скорость охлаждени издео ,

ЛИЯ, с/С , а, Ь, с - коэффицие}1ты зависимости

К

ЫЬ Ig V + b

с;

в формулу ;ш нахождени допустимой

где К . ,, - пороговое значение в зко- jg скорости V. Охлаждение провод т со

скоростью, равной 0,85-0,9 допустимого вычисленного значени V, т.е. со скоростью 8,5-16,0° С/с.

Механические свойства стали после

сти разру1аени стали.

МПа-м

/2 .

L

- определ у)ший размер (глубина дл поверхностного

и ширина дл внутреннего) 5 обработки по предлагаемому способу

дефекта, мм;

коэф(})ициент, учитьшающий местонахождение дефекта (п 1 дл поверхностного

. макс

и m 0,63 дл внутреннего 20 Все свойства приведе. после отпуска дефекта);при 680 С.

Р

максимальное раст гивающее напр жение, МПа. Дл нахохугени скорости охлаждени

Как В1ЦДНО из приведенной табл. 2 после обработки по предлагаемому способу наблюдаетс опги -альное сочета

предварительно определ ли коэ(1х1)ицие ты, вход 1 1ие в формулу.

Дл определени коэффициентов а, Ь, с предварительно устанавливают зависимость порогового значени в зкости разру1иени от скорости охлаждени образцов V. Зависимость Kj ,, от V приведена на фиг. 1. 06- разщ-1 закаливали с трем различными скорост ми и определ ли соответству Ю1иие им значени К , ,. (на чертеже отмечены точк;1ми) . Далее, использу

форму1 у Kj, , - опред л ли коэффициенты а, Ь, с. Они оказались равны: а ЗА, 7; Ь 0,68; .

Величину наибольпих раст гивающи

„ ( MCI kc I

напр жении Ор |определ ют расчетны

или экспериментальными методами. Ка

у-макс

правило, в качествеОр принимают

остаточные напр жени , действующие хрупкой закаленной стали и поэтому представл ющие наибольшую опасность Внутг енние напр жени в заготовках могут значительно превышать предел текучести закаленной стали (G,). Поэтому , когда расчет или измерение нпр жений затруднены можно прин ть ./иакс

а

Р

1.2G-,,

С помощью ультразвука измер ют определ ющие размеры дефектов L, Заготонки имеют исходные поверхностные и внутренние дефекты (волосовины, неметаллические включени и т.п.) размеров до 5 им.

Определенные коэф(.)ициенты а, Ь, с .

и значени G

Р

L и п подставл ют

приведены в табл. 2. Там же указаны свойства стали после обработки по способу-прототипу (нагрев до 9SO С и охлаждение со скоростью 0,0028° С/с).

Как В1ЦДНО из приведенной табл. 2 после обработки по предлагаемому способу наблюдаетс опги -альное сочетапластичности

0

5

5 ние высокой прочное

0

5

0

5

и низкой критической температуры хрупкости стали (Igg). На всех детал х н шичие TpeiiyiH не обнаружено. Увеличение скорости охлаждени более 16 С/с не вли ет на повьшгение механических свойств, но приводит к по влению трещин. Обработка по способу- прототипу прииодит к получению низкой прочности и .высокой Т д , не обеспечивающей надежность в эксплуатации. После обработки по режим пм, выход щим за граничные услови сталь имеет высокую температуру хрупкости и низкую эксплуатационную стойкость.

Применение изобретени обеспечит дл широкой номенклатуры изделий повышение механических свойств стали и производительности термического оборудовани за счет максимального использовани резервов интенсификации закалки, а также исключение брака по закалочньм трещинам.

Кроме того, во мнопгх случа х изобретение позволит сократить количество заготовок, отбраковьгоаемых по исходным дефектам, а также исключить дополнительную механическую обработку по удалению дефектов и трещин.

Изобретение целесообразно использовать в первую очередь при закалке массивных стальных изделий, а также выпускаемых крупньми парти ми мелких изделий, требующих интенсивного закалочного охлаждени .

Claims

Формула изобретени

Способ закалки стальных изделий, включающий нагрев до температуры аустенитизации и последующее охлаждение , отличающийс тем, что, с целью обеспечени высоких механических свойств стали при отсутствии закалочных трещин в издели х с

ехр

2,3

(

- , Г. 2 тС р -J L

V - скорость охлаждени издели , град/с;

а, Ь, с -коэффициенты зависимости порогового значени в зкости разрушени () от скорости охлаждени образцов:

Trib Ig V Ь

- с,

Содержание элементов, %

исходными дефектами, предварительно определ ют на закаленных стильных образцах зависимость порогового значени в зкости разрушени от скорости охлаждени , измер ют определ ющие размеры исходных дефектов в изделии, а охлаждение провод т со скоростью, удовлетвор ющими условию

- Ь)

10 - с

0

5

L - определ ющий размер (глубина дл поверхностного и ширина дл внутреннего) дефекта, мм;

m - коэффициент, учитывающий местонахождение дефекта (т 1 дп поверхностного и m « 0,63 дл внутреннег го дефекта);

QjAAakc максимально раст гивающее напр жение, МПа.

Таблица I

f

Таблица 2

: t

5:

к

4

50

Z5

экспериментальные данные;

- аппроксимаци по формуле

J.7

/f

Jrt/i .68

+ W

V, °C/C