SU797243A1 - Способ закалки стали - Google Patents

Способ закалки стали Download PDF

Info

Publication number
SU797243A1
SU797243A1 SU782578660A SU2578660A SU797243A1 SU 797243 A1 SU797243 A1 SU 797243A1 SU 782578660 A SU782578660 A SU 782578660A SU 2578660 A SU2578660 A SU 2578660A SU 797243 A1 SU797243 A1 SU 797243A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
steel
cooling
liquid medium
boiling
temperature
Prior art date
Application number
SU782578660A
Other languages
English (en)
Inventor
Н.И. Кобаско
Original Assignee
Институт технической теплофизики АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт технической теплофизики АН УССР filed Critical Институт технической теплофизики АН УССР
Priority to SU782578660A priority Critical patent/SU797243A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU797243A1 publication Critical patent/SU797243A1/ru

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

СПОСОБ ЗАКАЛКИ СТАЛИ с содержанием углерода до 0,6%, включающий нагрев, вьщержку и охлаждение в жидкой среде, отличающий- с   тем, что, с целью повьшени  механических свойств и предотвращени  трещинообразовани , охлаждение ведут с выдержкой, равной периоду пузырькового кипени  жидкой среды,: при температуре ее кипени ,'соответствующей Мн=(50-200 С), а эатем - со скоростью 30-600.-С/С.

Description

со
4i
СО Изобретение относитс  к области машиностроени  и может быть использовано при термической обработке стальных изделий, изготовленных из конструкционных марок сталей. Известен способ закалки стали, включающий нагрев, вьщержку и охлаждение , при этом по мере повьшени  скорости охлаждени  в мартенситном интервале веро тность образовани  закалочных трещин сначала увеличиваетс  до максимального значени , а затем снижаетс  до нул . Кроме того, установлено, что дл  каждой марки стали существует вполне определенна  скорость охлаждени  в мартенситном интервале, за пределами которой наблюдаетс  повьппение предел прочности с одновременным улучшением пластических .свойств материала. Объ  сн етс  это тем, что интенсификаци  процессов теплообмена в мартенситном интервале равноценна низкотермическо термомеханической обработке (НТМО), котора  упрочн ет материал. Действительно , в переохлажденном аустените возникают пластины мартенсита с боль шим удельньм объемом, в результате чего происходит пластическа  деформа ци  аустенита, наход щегос  между пластинами мартенсита, что приводит к заметному упрочнению материала. Вы сока  скорость охлаждени  в мартенситном интервале достигаетс  путем закалки изделий в электролитах, потоке воды, интенсивном душе, сжиженных газах, в емкост х с жидкостью, вибрирующей с резонансной частотой, и другими способами. . Известен способ термической обработки инструмента, включающий закалку обработку холодом в жидкой среде , например в жидком азоте или триэтаксисилане , при температуре от -150 до -269°С. Этот способ позвол ет повысить износостойкость инструментаблагодар  его обработке глубоким холодом приударном погружении инструмента в криогенную жидкость Указанный способ закалки неприменим дл  конструкционных сталей, , мартенситные превращени  в которых протекают при высоких температурах. Известно, что чем вьше начальна  температура мартенситных превращений , тем вьше должна быть скорость охлаждени  в мартенситном интервале. чтобы мог наблюдатьс  обнаруженный эффект упрочнени  стали. При охлаждении конструкционных сталей в криогенной жидкости из-за интенсивного образовани  газовой пленки не может быть создана высока  скорость охлаждени  в мартенситном интервале, в результате чего эффекта упрочнени  не наблюдаетс . При закалке конструкционных сталей в интенсивно охлаждающих средах, например, в холодной циркул ционной воде, несмотр  на высокий коэффициент теплоотдачи, наблюдаетс  задержка мартенситных превращений при пузырьковом кипении, в /процессе которого температура поверхности охлаждаемого тела долгое врем , измен  сь незначительно, поддерживаетс  на уровне кипени . В этих услови х происходит разупрочнение закаленной стали, а скорость охлаждени  поверхностных слоев минимальна. В то же врем  в охлаждаемом теле, благодар  высокому градиенту температур, действуют высокие термические и структурные напр жени , привод щие к образованию закалочных трещин и короблению закаливаемых деталей. Целью изобретени   вл етс  повышение механических свойств и предотвращение трещинообразовани . Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе закалки стали с содержанием углерода до 0,6%, включающем нагрев, вьодержку и охлаждение в жидкой среде, охлаждение ведут с вьщержкой равной периоду пузырькового кипени  жидкой среды при температуре ее кипени , соответствующей N(,(50200 с), а затем - со скоростью ЗП600Vc . Температуру поверхности охлаждаемого издели  с помощью давлени  или всевозможных добавок к воде в процессе пузырькового кипени  поддерживают на уровне, при котором в переохлажденном аустените образуетс  не более 25% мартенсита. Анализ термокинематических диаграмм конструкционных сталей показал, что дл  большинства марок сталей 25% мартенсита в переохлажденном аустените образуетс  при температуре, котора  находитс  в преелах М., (50-200°С)с. . -Л После, окончани  пузырькового кипени  процесс охлаждени  закаливаемого издели  продолжаетс  при высокой 37 скорости охлажд,ени  в мартенситном интервале, например в интенсивном потоке жидкости, в криогенной среде, вибрирующей с резонансной частотой, и другими способами. Скорость охлаждени  закаливаемой детали после выдержки при температур кипени  жидкости должна превьппать, в зависимости от марки стали, опре ,деленное значение, за пределами которого и наблюдаетс  упрочнение стали , Дп  высоколегированных среднеуглеродистых марок сталей типа 40ХН2МА эта скорость находитс  в пределах 60 80 С/с дл  стали 45 она превьшает 300°С/с дл  стали 20-600°С/с. Дл  легированных сталей с содержанием углерода до 0,6%, как например , дл  стали 60С2А эта скорость снижаетс  до . Изотермическа  выдержка при темпе ратуре кипени  жидкой среды, срответ 1ствую1цей температуре Мн(50-200°С)с устран ет возможность образовани  закалочных трещин, возникающих под воздействием высоких термических нап р жений и уменьшает деформацию, обус ловленную незначительным образованием мартенсита (25%) в переохлажденнон , аустените. Кроме того, задержка мартенситных превращений при изотермической вьщержке создает предпосылк дл  взрывоопасного характера превращени  при последующем охлаждении, что приводит к резкому упрочнению материала. Насколько важно рассчитать температуру и продолжительность выдержки видно из таблицы, где показано вли ние продолжительности выдержки на прочностные характеристики стали 60С2А. С повышением продолжительности выдержки (по расчетным и экспериментальным данным это врем  равно примерно 1 с) прочность стали 60С2А понижаетс . Пример. Стержень диаметром 6 мм из стали 60С2А охлаждают от температуры в 60%-ном водном растврре CaClj, а затем к концу пузырькового кипени  стержень перебрасывают в емкость с жидким азотом, вибрирзгющую с резонансной частотой. После полного отсасывани  и после дующего отпуска при температуре 460 прочность стали 60С2А увеличилась на 30 кгс/мм при сохранении ее высоких пластических свойств. При указанной концентрации температура поверхности стержн  в процессе пузырькового кипени  поддерживаетс  на уровне 160-180 С, поэтому образуетс  не более 25% мартенсита. Пример 2. Полуось диаметром 62 мм из стали 45 со шлицевой поверхностью на концах равномерно прогреваетс  до, температуры 860 С и помещаетс  в специальную камеру, в которой создаетс  давление (5-7)10 Па при скорости перемещени  воды в камере 1-2 м/с. По истечении 3 с давление в камере понижаетс  почти до атмосферного (путем открыти  заслонки в камере) и деталь продолжает охлаждатьс  в течение 30 с в интенсивном потоке воды, движущейс  со скоростью 8-10 м/с. В результате описанной технологии устран етс  возможность образовани  закалочных трещин на шлице, повьш1аетс  долговечность работы полуосей при циклических нагрузках, уменьшаетс  коробление полуосей. П р и м е р 3. Проволока диаметром 4 мм из стали 20 нагреваетс  электрическим током до температуры 900-9 Ю С и прот гиваетс  через специальное охлаждающее приспособление, состо щее из двух камер. В первой камере поддерживаетс  давление воды (10-12)10 Па, а во второй камере создаетс  поток воды до 10 м/с. . В первой .камере происходит задержка превращени  аустенита в мартенсит, а во второй камере создаетс  высока  скорость охлаждени  в мартенситном интервале, превьппающа  то значение, за пределами которого происходит заметное упрочнение стали. Расчеты показывают, что скорость охлаждени  в мартенситном интервале на втором этапе охлаждени  можно регулировать в широком диапазоне 30600°С/с . . Предложенный способ позвол ет повысить прочностные свойства стали, благодар  чему повьш1аетс  изностой- кость и долговечность работы изделий примерно в 5 раз.
57972436
Механические свойства различных марок сталей при закалке (высококонцентрированный раствор CaCl - жидкий азот)

Claims (2)

  1. СПОСОБ ЗАКАЛКИ СТАЛИ с содержанием углерода до 0,6%, включающий нагрев, выдержку и охлаждение в жидкой среде, отличающийс я тем, что, с целью повышения механических свойств и предотвращения трещинообразования, охлаждение ведут с выдержкой, равной периоду пузырькового кипения жидкой среды,, при температуре ее кипения, соответствующей Мн=(50-200°С), а затем - со скоростью 30-600-С/с.
    § £
  2. »2 е
    м с© м ю
    СО
SU782578660A 1978-02-13 1978-02-13 Способ закалки стали SU797243A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782578660A SU797243A1 (ru) 1978-02-13 1978-02-13 Способ закалки стали

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782578660A SU797243A1 (ru) 1978-02-13 1978-02-13 Способ закалки стали

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU797243A1 true SU797243A1 (ru) 1988-02-23

Family

ID=20748436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782578660A SU797243A1 (ru) 1978-02-13 1978-02-13 Способ закалки стали

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU797243A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кобаско Н.И., Прохоренко Н.И. Вли ние скорости охлаждени при закалке на образование трещин в ста ли 45, МиТОМ, 1964, » 2, с.53-54.Авторское свидетельство СССР » 485161, кл. С 21 D 9/22, С 21 D 6/04, 1972. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tomita et al. Effect of microstructure on strength and toughness of heat-treated low alloy structural steels
CN101693943A (zh) 高速钢刀具热处理方法
SU797243A1 (ru) Способ закалки стали
Kobasko Steel superstrengthening phenomenon
Krauss Microstructure, residual stresses and fatigue of carburised steels
Kobasko Steel superstrengthening phenomenon, part I
Canale et al. Intensive quenching Part 1–what is it?
RU2082768C1 (ru) Способ термической обработки листовой малоуглеродистой стали
JP2001181735A (ja) 鋼材の焼入れ方法
KR0138441B1 (ko) 단조용 강재의 표면 경화방법
Krauss Heat treatment, microstructures, and residual stresses in carburized steels
Smoljan et al. An analysis of induction hardening of ferritic ductile iron
SU391184A1 (ru) Способ термической обработки изделий из мартенситно-стареющих сталей
SU1258848A1 (ru) Способ термической обработки длинномерных изделий из хромоникелевых сталей аустенитно-мартенситного класса
RU2131932C1 (ru) Способ улучшающей термической обработки стали
SU1413146A1 (ru) Способ термообработки высокохромистого чугуна
RU2016092C1 (ru) Способ термической обработки малолегированной заэвтектоидной стали перлитного класса
RU1788045C (ru) Способ закалки быстрорежущей стали
Narazaki et al. Molten sodium quenching of steel parts.
SU1188215A1 (ru) Способ термической обработки холоднокатаной малоуглеродистой стали
Armour et al. The Quenching of Medium Alloy Steels Using Nitrogen and Helium at High Pressure in a Vacuum Heat-Treatment Furnace
SU996471A1 (ru) Способ закалки массивных изделий из легированных сталей
JPH05263134A (ja) 低温靱性にすぐれた低クロムマルテンサイト系ステンレス鋼管の製造法
SU685702A1 (ru) Способ закалки стальных изделий
JPH0387312A (ja) 液状冷却媒体による鋼の焼き入れ方法