SU1735390A1 - Способ обработки сталей аустенитно-мартенситного класса - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к области металлургии и может быть использовано при изготовлении массивных изделий и коррозионно-стойких аустенитно-мартенситных сталей. Сущность изобретени : заготовку из стали 07X16Н6 размерами 250-300 мм нагревают до 1090°С, охлаждают сначала до 850°С и провод т деформацию на степень 90%, затем продолжают охлаждать до 800°С и деформируют на степень 90%, при температуре 650°С провод т ковку с уковом 26% и окончательно охлаждают в воде. После охлаждени  производ т обработку холодом и отпуск при 350°С, 1 табл,

Description

Изобретение относитс  к области металлургии и может быть использовано дл  изготовлени  массивных изделий из коррозионно-стойких аустенитно-мартенситных (А-М) сталей.

Известен способ термической обработки листовых деталей из нержавеющей стали , включающий аустенизацию от закалочной температуры, охлаждение до температуры формообразовани  с регламентированной скоростью, формообразование , которое ведут при темпертатуре ниже температуры начала рекристаллизации , но выше температуры среднего мар- тенситного превращени . Исход  из литературных данных интервал температур формообоазовани  лежит в пределах 300...800°С, в которых не происходит измельчени  микроструктуры за счет измельчени  аустенитных зерен, определ ющих толщину пластин и пакетов мартенситной фазы после мартенситного превращени . Поэтому режимы формообразовани  не

привод т к повышению прочности, пластичности и в зкости.

Известен способ термической обработки отливок, преимущественно из сталей А-М класса, включающий гомогенизирующий отжиг при 1130°С, охлаждение в интервале 950-650°С со скоростью 30-150°С/ч, обработку холодом при -70°С, закалку с 1000°С, обработку холодом при -70°С и отпуск при 350°С. Отжиг, проводимый при температуре на 130°С выше начала растворени  карбидов , приводит к по влению грубозернистых аустенитных зерен, которые не поддаютс  дальнейшей обработке на измельчение.

Способ обработки стали следующего состава, мас.%: углерод 0,06; хром 13,4; никель 6,8j молибден 0,6; железо и примеси остальное позвол ет получить материал с пределом прочности ав 1150-1210 МПа, текучести ао.2 895-1015 МПа, относительным удлинением 19-20%, сужением 63-65% и ударной в зкостью 75 МПа

И

CJ

ел

СА Ю

О

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ обработки сталей А-М класса, включающий гомогенизирующий отжиг при 1000°С с изотермической выдержкой при 850°С, многократный отжиг и закалку с обработкой холодом. Измельчение аустенитных зерен происходит за счет многократной фазовой перекристаллизации во врем  отжига и закалки. На А-М стали химического состава, мас.%: углерод 0,07; хром 13.9; никель 7,5; молибден 0,8 получены следующие характеристики механических свойств: ао,2 1050 МПа, д 24% 9 63%, Кю 110 МПа 1/2.

Недостатком способа  вл етс  незначительное измельчение зерен, после обработки размер зерен исходного аустенита составл ет 8...9 баллов, что соответствует среднему размеру зерен 20...25 мкм. Полученный размер зерен не обеспечивает прирост прочности при сохранении пластичности и в зкости.

Цель изобретени  - повышение эксплуатационных свойств за счет повышени  прочности и в зкости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что сталь аустенитно-мартенситного класса отжигают при температуре выше начала растворени  карбидов на 50...90°С и подвергают термомеханической обработке (ТМО) в интервале температур, оптимальных дл  динамической рекристаллизации, путем двухстадийной деформации сначала при 850...860°С на степень 50...100%, затем при 800,,.810°С на степень 50-100%; после инициировани  образовани  мартенсита деформации производ т всестороннюю ковку при температуре 600...650°С, соответствующей интервалу МН-МД, уков 20.,.30 %, затем охлаждают в воду, выдерживают при -70°С и производ т отпуск при 350°С. Длительность отжига и предварительного нагрева перед ТМО устанавливают из расчета 1 ч на 100 мм сечени  заготовки. Длительность обработки холодом и отпуска составл ет 2,5 ч.

Нагрев дл  операции отжига, ТМО и отпуска можно производить, например, на печах сопротивлени  KS-1300/60, KS-320/10, KS-400/10. Дл  ТМО можно использовать гидропресс с усили ми 100-1600 т, позвол ющие деформировать на необходимую степень и снабженные изотермическим штам- повым блоком (ИЗШ). Обработку холодом провод т в холодильных установках с минимальной температурой не ниже -70°С. Дл 

небольших заготовок в качестве хладагента можно использовать смесь керосина с жидким азотом.

В предлагаемом примере использовалась схема деформации: радиальна  осадка,

кантовка на 90%, еще раз радиальна  осадка . Однако дл  получени  более однородного структурного состо ни  по объему можно использовать трехстороннюю схему деформации: две осадки радиально и осадка в

торец заготовки.

Пример. Заготовку из стали с размерами 250x300 мм нагревали в печи KS- 1300/60 при 1090°С в течение 2,5 ч. После охлаждени  на воздухе покрывали стеклосмазкой ЭВТ-13 и, понизив температуру печи до 850°С, выдерживали в ней заготовку 2,5 ч, после перенесли в ИЗШ-блок, установленный на 1600-тонном гидропрессе, и осадили радиально при 850°С на степень 40%,

после осевого проворота на 90° - на степень 50%. Затем понижали температуру ИЗШ вместе с заготовкой на 50°С и деформировали по аналогичной схеме, после чего снижали температуру штампа вместе с

заготовкой до 650°С и ковали малыми обжати ми со всех сторон. Уков составил 26%. После охлаждени  в воду обрабатывали холодом в холодильной установке в течение 2,5 ч и проводили отпуск при 350°С 2,5 ч.

В таблице представлены результаты исследовани  механических свойств образцов после обработки, по предлагаемому способу .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ обработки сталей аустенитно- мартенситного класса, включающий нагрев, охлаждение, обработку холодом и отпуск, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эксплуатационных свойств, нагрев ведут до температуры, на50-90°С, превышающей температуру растворени  карбидов, в процессе охлаждени  осуществл ют деформацию сначала при 850-860°С со степенью 50-100%, затем при 800-810°С

   со степенью 50-100%, а при 600-650°С провод т всестороннюю ковку с уковом 20- 30%.