SU1717647A1 - Способ обработки конструкционной стали, склонной к обратимой отпускной хрупкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к термообработке изделий из конструкционной стали и может примен тьс  в машиностроении при термообработке деталей, работающих в ус-, лови х высоких ударных нагрузок. Цель изобретени  - повышение в зкости при сохранении прочности и пластичности. Изделие из стали ЗОХГСА закаливают в масле с температуры 880°С, .отпускают при 150°С с выдержкой не менее 3-4 ч, далее выполн ют окончательный высокий отпуск при 450- 550°С с последующим охлаждением. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к .термообработке изделий из конструкционных сталей и может найти применение в машиностроении как заключительна  операци  в термообработке изделий, работающих с высокими ударными нагрузками и изготавливаемых из сталей, склонных к отпускной хрупкости.

Явление обратимой отпускной хрупкости заключаетс  в резком падении ударной в зкости закаленной стали после отпуска в интервале 400-600°С, в то врем  как именно эти температуры отпуска обеспечивают хорошее сочетание прочности и пластичности (по оценкам при испытании на раст жение). Хрупкость этого вида имеет резко выраженный межкристаллитный хара ктер и обусловлена главным образом двум  факторами: обогащением межкристаллитных зон фосфором и локализованным выделением на границах зерен карбидной фазы.

Известен прием, заключающийс  в С проведении отпуска при 150-270°С перед окончательным в области 280-400°С, обеспечивающий повышение упругих характеристик пружинных сталей. Указанный прием не решает проблемы повышени  ударной в зкости конструкционных сталей, склонных к отпускной хрупкости, поскольку в указанном сочетании температур первого и второго отпуска не затрагивает опасное действие основных факторов в развитии хрупкости при отпуске 400-600°С.

Известен способ ослаблени  отпускной хрупкости, состо щий в ускоренном охлаждении от температуры отпуска в интервале 450-550°С, причем температуру отпуска.вы- бираюттак, чтобы она не совпадала с минимумом ударной в зкости дл  конкретной стали. Такой способ термообработки примен ют на машиностроительных заводах.

О

Јь х|

Недостатком известного способа  вл етс  то, что эффект мал и неустойчив. Увеличение эффекта по ударной в зкости за счет повышени  температуры сопровождаетс  значительным падением прочности. Указанный способ не позвол ет подавить отпускную хрупкость в сердцевине крупных изделий. В издели х сложной конфигурации при ускоренном охлаждении после отпуска возникают большие напр жени , что приводит к короблению изделий, поводке и даже образованию трещин. При повторном нагреве изделий в процессе работы до 450- 600°С в них вновь происходит охрупчива- ние.

Целью изобретени   вл етс  повышение ударной в зкости при сохранении прочности и пластичности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, включающему закалку, высокий отпуск, охлаждение, перед высоким отпуском вводитс  дополнительна  операци  - низкотемпературный отпуск при 100-200°С в течение 3.-4 ч. Это позвол ет повысить значени  ударной в зкости в 1,5- 1,7 раза при сохранении прочностных и пластических характеристик не ниже уровн  свойств закаленной и отпущенной при 450- 550°С стали.

Основной отличительный от известного способа признак - использование дополнительного низкотемпературного отпуска после закалки перед высоким отпуском.

Повышение ударной в зкости по предлагаемому способу в сравнении с известным вызвано следующими причинами. При дополнительном низкотемпературном отпуске в области 100-200°С происходит преимущественное выделение карбидов внутри мартенситных кристаллов, что обеспечив ет при последующем распаде мартенсита во врем  отпуска в области 500°С более равномерное без локализации по границам распределение карбидной фазы. Устранение локализованного выделени  карбидной фазы по границам исходных аус- тенитных зерен,  вл ющегос  нар ду с меж- кристаллитным обогащением фосфором одним из основных факторов, привод щих к

развитию межкристаллитного охрупчива- ни ,обуславливает в результате предлагаемой обработки существенно повышение ударной в зкости.

Пример. Заготовку из стали ЗОХГСА,

склонной к обратимой отпускной хрупкости (минимум ударной в зкости после отпуска при 525°С), закал ют до 880°С в масле, затем подвергают отпуску при 100-200°С с длительностью 3-4 ч, с охлаждением на воздухе и окончательному отпуску при 450- 550°С с охлаждением в воде либо на воздухе . Дл  сравнени  проведена термообработка по известному способу. Механические свойства определ ют при испытани х

на раст жение и ударный изгиб в соответствии со стандартом.

Результаты испытаний дл  конкретных режимов приведены в таблице.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ обработки конструкционной стали, склонной к обратимой отпускной хрупкости, включающий закалку и высокий отпуск при 450-550°С с последующим охлаждением , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  ударной в зкости при сохранении прочности и пластичности, после закалки первоначально провод т низкий отпуск нагревом до 100-200°С с выдержкой

   3-4 ч.