SU307110A1 - Способ термомеханической поверхностной обработки сталей и сплавов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области термомеханической обработки стали и сплавов.

Известен способ поверхностной термомеханической обработки, включающий нагрев, пластическую деформацию поверхностного сло  при понижении температуры и охлал дение .

Недостаток известного способа заключаетс  в том, что он не дает возможности проводить пластическую деформацию в изотермических услови х. Это приводит к необходимости нагревать поверхность деталей выше требуемой температуры деформации с тем, чтобы закончить деформацию до начала распада аустенита. Кроме того, известный способ не позвол ет осуществл ть низкотемпературную схему термомеханической обработки с деформацией переохлажденного аустенита, а также проводить дробную, многократную деформацию .

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение комплекса механических свойств изделий из сталей и сплавов.

В соответствии с поставленной целью пластическую деформацию провод т в процессе изотермической выдержки, например в аустенитном состо нии, при температурах, превышающих Лсь после переохлаждени  в области относительной устойчивости аустенита; совмеща  пластическую деформацию при температурах выше Aci с последующей пластической деформацией после переохлаждени  в области относительной устойчивости аустенита . Возможно также проведение многократной , дробной деформации при обработке по указанным схемам.

Проведение пластической деформации в процессе изотермической выдержки обеспечиваетс , например, располол ением нагревающего , деформирующего и охлаждающего устройств в одной плоскости, перпендикул рной оси обрабатываемого издели . При этом понижение температуры упрочн емой поверхности компенсируетс  одновременной работой нагревающего устройства, что дает возможность получить изотермичность процесса.

Пример осуществлени  способа.

Сталь 40ХН нагревают секторным индуктором при непрерывном вращении детали до температуры 860°-880°С на глубину 3-5 мм, затем обкатывают поверхность детали роликом , автоматически цоддерж:ива  ее температуру . После окончани  обкатки включают охлаждающее устройство дл  закалки на мартенсит. После отпуска при температуре 200°С предел контактной выносливости стали повышаетс  на 10-20% по сравнению с пределом контактной выносливости той же стали , обработанной по известному способу. Рекомендуемое удельное давление при обкатке - 20-40 кг/мм. При необходимости получени  более высоких прочностных свойств поверхности сталь после аустенизации переохлаждают до температуры 530-550°С, затем обкатывают поверхность детали роликом в течение 20-30 сек и закаливают на мартенсит или на бейнит. Рекомендуемое удельное давление при деформации переохлажденного аустенита находитс  в пределах 40- 60 кг/мм. Дл  получени  более однородной структуры и более стабильных свойств сталь нагревают до температуры 860-880°С, обкатывают роликом в течение 30 сек, отвод т ролик и, поддержива  посто нную температуру поверхности, дают выдержку в течение 10-15 сек до завершени  первичной рекристаллизации , затем вновь провод т обкатку роликом. Указанный процесс осуществл ют многократно.

Характеристики структуры, а следовательно и механические свойства стали, завис т от температуры, при которой ведетс  деформирование , то есть существует оптимальна  температура деформации при термомеханической обработке. Применение способа согласно предлагаемому изобретению позвол ет производить деформацию при строго определенной температуре. В этом состоит его преимущество перед известным способом, когда деформирование неизбежно проводитс  в интервале температур, ширина которого определ етс  размерами деталей и конкретными услови ми обработки; в результате возникает как бы набор структурных состо ний и, следовательно , недостаточно однородные свойства , деталей .

Соблюдение изотермических условий деформации особенно важно при осуществлении низкотемпературной схемы термомеханической обработки, так как в этом случае отклонение от выбранной температуры даже на небольшую величину может вызвать распад деформируемого аустенита с образованием

немартенситных продуктов в окончательной структуре.

Возможность поддержани  посто нной температуры в процессе деформации и после его завершени  позвол ет проводить дробную, многократную деформацию аустенита, котора  обеспечивает лучшую проработку деформируемого сло . Например, становитс  возможным осуществление следующей схемы обработки: гор чую деформацию аустенита прерывают на врем , необходимое дл  протекани  первичной рекристаллизации, что приводит к измельчению аустенитного зерна, затем полученную мелкозернистую структуру деформируют вторично и снова дают выдержку . Повтор   эти операции, можно добитьс  измельчени  аустенитного зерна до 13- 14 баллов и затем произвести закалку или дополнительно деформировать мелкозернистый

аустенит после переохлаждени  в область метастабильности .

Предмет изобретени 

Claims (5)

1. Способ термомеханической поверхностной обработки сталей и сплавов, включающий нагрев, пластическую деформацию и охлаждение, отличающийс  тем, что с целью повышени  комплекса механических свойств,

пластическую деформацию провод т в процессе изотермической выдержки.

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что пластическую деформацию провод т при температурах выше Aci.

3. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что пластическую деформацию провод т в области относительной устойчивости аустенита.

4.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что пластическую деформацию провод т при температурах выше Aci и в области относительной устойчивости аустенита.

5.Способ по пп. 1-4, отличающийс  тем, что пластическую деформацию провод т многократно.