SU779412A1 - Способ изотермического отжига заготовок из легированных сталей - Google Patents

Description

. / 1 Изобретение относитс  к термической обработке заготовок из легирован ных сталей перед их обработкой резан ем, в частности к изотермическому отжигу. Известен способ термической обработки заготовок из легированных сталей (изотермический отжиг) , щийс  в аустенитизации, ускоренном охлаждении до температуры перлитного превращени , изотермической выдержки при этой температуре и последующем охлаждении до комнатной температуры 04 ; : Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ, заключгиощийс  в нагреве заготовок из легированных сталей до температуры на 30-150 С, превышающей точку АС выдержке при это температуре, ускоренном охлаждении со скоростью не менее 20с/мин до температуры перлитного превращени  и выдержки при этой температуре до полного распада переохлаждённого аустенита с прследунвдим охлаждением на воздухе 2 . . Известный способ не позвол ет jtio лучать достаточно стабильно оптймаль ную микроструктуру заготовок из леги рованных, особенно хромоникелевых сталей дл  обеспечени  их удовлетворительной обрабатываемости резанием. Это обусловлено разной скоростью охлаждени  одинаковых заготовок и их частей с температуры аустенитизации до температуры изотермической выдержки йвиду их неодинаковой ориентации и местоположени  в камере подстуживани , а также неравномерности потока охлаждающей среды. В результате у части заготовок вместо структуры , содержащей феррит и перлит и Обеспечивсцоцей удовлетвЫэительную обрабатываемость резанием, получаетс  структура, содержаща  большое количество м гкого феррита, имеющего  рко выраженную полосчатую ориентировку , перлит и бейнит. Все зто ухудшает чистоту обрабатываемой поверхности и стружкообразование при резании , ведет к повышенному износу режущего инструмента. Устранить указанные недостатки путем применени  специальных приспособлений и изменением температуры охлаждаЩёЙ ёреды ;е УДно/ а -иногда к невозможно . .

Цель изобретени  - повышение стабильности микроструктуры при сохранении механических свойств.

Цель доетига;етс  тем, что после полного завершени  образовани  аустенита охлаждение до температуры перлитного превращени  производ т в два этапа: сначала ведут охлаждение со скоростью 1-5 С/мин до уровн  температур, на lO-SO c выше точки Ап после чего заготовки ускоренно охлаждают со скоростью 20-40 С/мин. Способ осуществл ют следующим образом.

Производ т нагрев заготовок из легированных сталей до температуры, лежащей выше точки АС,, (800-960 С) , затем выдерживают при этой температуре до полного завершени  аустенитизации. После этого медленно охлаждают со скоростью 1°С/мин-5с/мин до температуры , лежащей на 10-505 С выше точки (700-800 0), затем ускоренно охлаждают со скоростью 20 с/мин - 40 С/мий до температур перлитного превращени  (580-700°С), выдерживают при этих температурах до полного распада переохлажденного устенита, а затем охлаждают на воздухе до комнатно температуры..

Предлагаемый способ получени  одинаковой структуры у всех заготовок  вл етс  более легко осуществимым и эффективным. При его применении зайёДЛен ое подстуживание осуществл ют в последних зонах печиаустенитизации а ускоренное охлаждение в камере подетуживани .

При п рёдлагаемых скорост х замедленного охлаждени , равных 1-5с/мин точка AV5 на 50-100 С меньше точки AcjF а иногда меньше Ас, и температура поковок по его окончании находитс  в интервале Ас,-AcjВ тех случа х, когда замедленное охлаждение при скорости 1°С/мин заметно сказыватьс  на производительности печи, можно увеличить скорость замедленного охлаждени  внутри предлагаемого интервала до 5°С/мин.

П р и м е р. Производ т тё рмичёскую обработку поковок шестерен из стали 25ХГНМТ. Дл  эгоЛ стали АСЭ , а температура Ап - . Нагретые при аустенитизации до покрвки после ввдержки в течение 10 мин (минимальное врем  выдержки, необходимое дл  завершени  прогрева; сердцевины поковок, устанавливают экспериментально),подзергают замедленному охлаждению со скорост ми 1,25 С/мин и 4,3°С/мин (подстуживание) до 800«с и 770° соответственно , этого првв эд1т S elBpeHHtie сйсла Щенйё до температуры перлйтйрго превращени  сО средними скорост ми 32, 39, 20 и 43,3°С/мин, вьадержку при этой температуре в течение 4 ч и последующее охлаждение на воздухе до комнатной температуры.

Дл  получени  сравнительных данных провод т обработку поковок из - той же стали известным способом: нагрев до 940°С с выдержкой в течение 80 мин, после чего ведетс  ускоренное охлаждение со средней скоростью 32 С/мин в интервале темпераtyp 800-640 С с выдержкой при температуре 640 С 4 ч и охлаждение до комнатной температуры на воздухе.

В табл. 1 приведены режимы термической обработки.

В табл. 2 представлены характе5 ристики микроструктур.

Из табл. 1 и 2 видно, что оптимальный режим соответствует примеру 2.

На основавши экспериментальных

0 данных не рекЪмендуетс  вести медленное охлаждение поковок со скоростью менее l С/мин, так как при этом увеличиваетс  температура Агд и при последующем быстром охлаждении

5 увеличиваетс  нестабильность получени  оптимальной микроструктуры, а также снижаетс  производительность , термического оборудовани . Если скорость замедленного охлаж/.ени  увелиQ чить более 5 С/мин, то у части заготовок на стадии ускоренного охлаждени  и в начале изотермической выдержки вместо структуры, содержащей феррит и перлит, получаетс 

5 структура, содержаща  большое количество м гкого феррита с  рко выраженной полосчатой ориентацией, а также возможно образование бейнита, что ухудшает чистоту обрабатываемой поверхности и стружкообразование

при резании и ведет к повышенному износу режущего инструмента. При ускоренном охлаждении, со скоростью мень ;шей, чем 20 С/мин, практически у всех поковок получаетс  структура,

5 содержаща  перлит и большое количество м гкого феррита с  рко выраженной полосчатостью, что ведет к ухудшению чистоты обработки и повышению сил и температур резани .

л Не рекомендуетс  увеличивать скорость ускоренного охлаждени  свыше 40 С/мин, так как сильно увеличиваетс  разница в температуре поковок перед изотермической выдержкой, что также ве- . дет к нестабильности микроструктуры,

а в итоге скажетс  на обрабатываемости резанием.

Предлагаемый способ термической обработки заготовок из легированных сталей обеспечивает возможность получени  одинаковых оптимальных микроструктур у однотипных поковок, что особенно важно при обработке резанием на автоматических лини х. Получаетс  структура, состо ща  из равномерно распределенного феррита и перлита с минимальной полосчатостью не более 1-2 баллов. В результате улучшаетс  чистота обрабатываемой поверхности на один класс, стружкообразование и увеличиваетс  стойкость режущего инструмента на 20-100% (зависит от характера технологической операции ) . Это объ сн етс  тем, что температуры формировани  структур при распаде переохлажденного аустенита более стабильно одинаковы и близки к оптимальным из-за уменьшени  разности температур заготовок до и после ускоренного охлахсдени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ изотермического отжига заготовок из легированный сталей, включающий аустенитизацию, охлаждение до температуры перлитного превргидёни , вьздерж у при этой температуре и последующее: :й лажденйе, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  стабильности микроструктуры при сохранении механических свойств, охлаждение до температуры перлитного

   превращени  провод т в два этапа: сначала ведут охлаждение со скоростью 1::5 С/мчн до температуры, на iO-50°C выше ТОЧКИ АР, а затем со скоростью 20-400с/мин.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1, Технологй .автомобилестроени , 3, 1976, с.1-5.
2. 2.Д-р Вюнич. Технологи  изотермического отжига. Доклад. Фирма ФРГ,

   материалы симпозиума, М., ЗИЛ. 1977.