SU709698A1 - Способ термической обработки сталей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к. области машиностроени  и металлообработки и может быть использовано при термической обработке углерод (азот) содержащих конструкционных аустенитных. сталей. Дл  придани  стап м и издели м из них требуемого комплекса механических, физических, коррозионных и других свойств проводитс  термическа  обработка, предусматривающа  в р де случаев двойную закалку с промежуточными отпусками ра личного назначени , например: способ термической обработки изделий из конструкционных сталей ,tl3, включаю щий двойную закалку со скоростным нагревом . С целью получени  однородной мелкозернистой структуры в массивных издели х перед скоростным нагревом под вторую закалку провод т подогрев всего сечени  до 15О-250°С: способ термической обработки литьк аустенитных сталей 121 , включающий фазовый наклеп и рекристаллизационный отжиг. С целью повышени  механических свойств стали после рекристаллизационного отжига ее вторично подвергают фазовому наклепу; способ термической обработки аустенитных сталей С З, включающий закалку, старение в гамма-состо нии, обработку ХОЛОДОМ ниже конца мартенситного превращенн , промежуточное старение в гаммасосто нии при температуре на 50-10Q С ниже точки Af(, обработку холодом, старение в альфа-состо нии, аустенизацию и окончательное старение. Наиболее близким к описываемому изобретению по технологии осуществлени   вл етс  способ термической обработки стали, содержащей минимум 8% СР к пригодной дл  изготовлени  режущих инструментов с тонкой рабочей кромкой 4. Способ предусматривает холодную деформацию , аустенитизацию и закалку до образовани  мартенситной структуры с co-j держанием остаточного аустенита 2О%. После закалки сталь подвергают отжигу при 60О-85ОС дл  вьщелени  карбидов

в ферритной основе. После указанной обработки стапъпую полосу вновь нагревают до вЗО-ИбО С и затем быстро о.хлаждакуг до комнатной (или ниже) температуры . В результате сталь обладает высокой износостойкостью и твердостью.

Известный способ применим дп  феррито-мартенситных сталей и не предусма .тривает воздействи  на субструктуру другах классов, например аустенитного. Кро ме того, дп  указанных в этом способе изделий не требуетс  пластичность, поэтому в нем нет воздействи  термической обработки на пластичность сталей.

Целью изобретени   вл етс  придание углерод-азотсодержащим аустенитным стал м или издели м из ни.х повышенной пластичности при одновременном повышении прочности.

Цель достигаетс  тем, что после ста рени  стали в области температур интенсивного вьщелени  карбидов или карбонитридов провод т обработку образцов или изделий холодом при (-70) (-196) дл  получени  мартенсита. Последующий нагрев такой двугхфазной структуры до ЮОО-ИОО С обеспечивает частичную рекристаллизацию аустейита, получение более мелкого зерна и развитой субструктуры , т.е. тех .эффектов, которые способствуют повышению свойств сталей. Дп  литых сталей предлагаема  обработка дает практически такой же эффект, что и ковка или прокатка, и используетс  в том случае, когда ковку или прокатку

применить нельз , например дл  изделий сложной формы.

Обработка холодом, известна  и широко примен ема  операци , в данном случае проводитс  в комплексе с предварительным старением и вызывает большой объем мартенситного превращени , в то врем  как только старение или.обработка холодом этого превращени  не вызывают.

Сущность прЬцессов, происход шах при обработке: закалка - старение - обработка холодом - повторна  окончательна  закалка, состоит в том, что при старении углеродсодержащах аустенитных сталей аустенит обедн етс  углеродом, азотом и другими карбидо- и нитридообразующими элементами, например хромом. Это создает предпосылки дл  развити  мартенснтного превращени  при последующем охлаждении до (-70) ,(-196)°С,-что вносит существенные искажени  в структуру, которые при последующей закалке вызывают рекристаллизацию обработки. Обработка холодом после старени  полезна и в отсутствии мартенситного превращени . В данном сЛучае искажени  накапливаютс за счет различи  коэффициентов термического расширени  карбидов и аустенита матрицы. Окончательна  закалка раство ,5 ет эти карбиды и переводит мартенсит в аустенит.

Таким образом, предлагаемый способ термической обработки обеспечивает существенные изменени  субструктуры аустенитных сталей за счет пр мого и обратного фазовых превращений ( карбиды мартенсит).

Пример. Дл  метастабильной аустенитнЪй стали ЗОХ10Г10 провод т сравнение субструктуры и пластичности после стандартной закалки и после описываемого способа термической обработки (см. таблицу)..

Из таблицы видно, что предлагаемый режим термообработки особенно эффективен дл  литых крупнозернистых сталей. Так по сравнению с известной обработкой имеет место увеличение относительного удлинени  с 18,5 до 21,5%, а ударной в зкости с 24,0 до 27,0 кгм/см дл  литой стали ЗОХЮГЮ за счет увеличени  разориентировки по зерну и субзерну в 2 раза.

Техническа  эффективность предлагаемого способа обусловлена тем, что он позвол ет, в отличие от известных методов , в аустенитных стал х измельчать структуру литых, кованных, катанных сталей . При этом в отливках можно получать такой же уровень механических свойств, как и в кованном металле тех же аустенитных сталей после однократной закалки, т.е. исключить операцию гор чей деформации аустенитных сталей.

Данный способ обработки эффективно примен етс  дл  гидронасосов (лопасти сложной формы), изготовленных из стали ЗОХЮГЮ на Уральском заводе гидромашин . В массовом производстве лопасти насосов изготавлившотс  только литьем. Свойства лить  ниже, чем свойства гор чедеформнрованного металла..

Предлагаема  термообработка позвол ет повысить механические свойства отливки до уровн  свойств гор чедеформи- рованного (катанного, кованного) металла Это обеспечивает повышение долгове1нос- ти насосов типа ОП-3-11О на 2О-80%.

гсм

ю

о

«

гн

н ю

ю

V

«

н

со

см

н

о

о ю

OD

Си

о

м

см 03

Q

ю

о

со о

77096988

Claims (1)

1. Формула изобретени Источники информации, Способ термической обработки сталей,

   преимущественно метастабильных аусте-1, Авторское свидегельство СССР

   нитного класса, включающий закалку, ста- s№ 487144, кл. С 21 D 1/78, 1974. рение в температурном интервале интенсивного выделени  карбидов и повторную2. Авторское свидетельство СССР

   закалку, отличающийс  тем,NO 177442, кл. С 21 В 1/78, 1964. что, с целью повьшени  механическах3. Авторское свидетельство СССР

   свойств за счет измельчени  субструкту- Юjvjb 449986, кл. С 21 J) 1/78, 1973. ры, после старени  проводщ- обработку4. Патент ФРГ № 1752655,

   холодом при (-7О) (-196)°С.кл. С 21 D 9/18, 1973.

   прин тые во внимание при экспортизо