SU863670A1

SU863670A1 - Method of tempering articles

Info

Publication number: SU863670A1
Application number: SU792819808A
Authority: SU
Inventors: Александр Шлемович Шнейдерман
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6606
Priority date: 1979-09-17
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1981-09-15

Description

(54) СПОСОБ ЗАКАЛКИ ИЗДЕЛИЙ(54) METHOD FOR HARDENING PRODUCTS

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано, при термической обработке изделий из высЗкопрочных легированных сталей, от которых требуетс сохранение высокой прочности при повышенной температуре , в частности при термической обработке инструментальных легированны сталей, из которых изготавливаетс инструмент дл гор чей прот жки, высадки , прессовани и лить под давлением . Известен способ термической обработки стали в вакууме, по которому после нагрева изделий из стали в вакуумной печи они закаливаютс в нейт; ральном газе. В этом с.пучае принимаютс особые меры дл форсированной циркул ции охлаждаюиего агента дл сбес|речени критической скорюсти заКёШКИ 1} . Однако это способ не обеспечивает высокой теплостойкости стали. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс спо соб, включающий нагрев издели в вакуумной камере до температуры закалки и охлаждение в той же камере жидким или газообразным охладителем до температуры меньше 0®С. Длительность охлаждени до отрицательных температур не превышает 30 с С2 . Однако при закалкеСна мартенсит не используютс имеющиес резервы повышени теплостойкости стали, св занные с субструктурным упрочнением твердого раствора. Цель изобретени - повышение теплостойкости легированных инструментальных сталей за счёт изменени характера структуры, образующейс в процессе закалки, и получени распада переохлажденного аустенита в верхнем бейнитном интервале. Така структура может быть получена применением предлагаемого способа охлаждени при закалке, обеспечивающего быстрое охлаждение при высоких температурах , что гарантирует дл выбран- ных марок сталей отсутствие распада переохлажденного аустенита при субкритических температурах, и замедленное охлаждение в бейнитном интервале температур. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу закалки изделий, включающему нагрев в вакуумной печи, вьщержку и охлаждение издели , последнее осуществл етс нейтральным газом (азотом) со средней скоростьюThe invention relates to mechanical engineering and can be used in the heat treatment of products from high-strength alloyed steels, which are required to maintain high strength at elevated temperatures, in particular during the heat treatment of tool alloyed steels from which the tool is made for hot drawing, planting and pressing. and pour under pressure. The known method of heat treatment of steel in vacuum, according to which, after heating steel products in a vacuum furnace, they are hardened into neutrons; gas. In this section, special measures are taken to force the circulation of the cooling agent to reduce the critical velocity of the CACHE 1}. However, this method does not provide high heat resistance of steel. The closest to the proposed technical essence is a method that includes heating the product in a vacuum chamber to the quenching temperature and cooling in the same chamber with a liquid or gaseous cooler to a temperature less than 0 ° C. The cooling time to negative temperatures does not exceed 30 s C2. However, during quenching of martensite, the existing reserves for improving the heat resistance of steel associated with substructural hardening of the solid solution are not used. The purpose of the invention is to increase the heat resistance of alloyed tool steels due to a change in the nature of the structure formed during the quenching process, and to obtain the decomposition of supercooled austenite in the upper bainite interval. Such a structure can be obtained by applying the proposed quenching cooling method, which provides rapid cooling at high temperatures, which ensures for selected steel grades the absence of decomposition of supercooled austenite at subcritical temperatures, and slow cooling in the bainite temperature range. This goal is achieved by the fact that according to the method of hardening products, including heating in a vacuum furnace, removal and cooling of the product, the latter is carried out with a neutral gas (nitrogen) with an average speed

50-250 град/мин в интервале от температуры нагрева до 55О-600°С и далее со скоростью 5-10 град/мин от 500 до ЮО-С с образованием структуры верхнего бейнита. Реализуемые прелагаемым способом скорости охлаждени при закалке определ ют выбор инструментальных легированных теплостойких марок сталей (стали должны обладать достаточной устойчивос ью переохлажденного аустенита в области диффузионного распада и развитой бейнитной областью). .50-250 degrees / min in the range from heating up to 55 ° –600 ° C and further with a speed of 5–10 ° C / min from 500 to 100–10 ° C with the formation of the structure of upper bainite. The quenching rates of quenching implemented by the proposed method determine the choice of instrumental alloyed heat-resistant steel grades (the steels should have sufficient stability of the supercooled austenite in the diffusion-decay region and a developed bainite region). .

Пример. Проводитс термическа обработка по предлагаемому способу широко примен емой дл изготовлени пресс-форм лить под давлением медных сплавов и штампов дл гор чего деформировани стали ЗХ2В8Ф по ГОСТ 5960-73, имеющей следующий химический состав, %: С 0,35; Si 0,15; Мп 0,34; W 8,90; С г 2,2},V 0,41; S 0,017; Р 0,013.Example. Heat treatment is carried out according to the proposed method, which is widely used for the manufacture of molds, and is cast under pressure of copper alloys and dies for the hot deformation of steel ZX2V8F according to GOST 5960-73, having the following chemical composition,%: C 0.35; Si 0.15; Mp 0,34; W 8.90; C g 2.2}, V 0.41; S 0.017; P 0.013.

Образцы нагреваютс в нагревательной камере вакуумной печи СЭВ 3 ,3/11,5 МО:) при давлении 5;10ммрт ст. до 1150-С, выдерживают 1 ч, а затем перемещают в камеру охлаждени и одновременно производ т заполнение печи азотом из азотопровода , давление газа в котором 1 атм. После выравнивани давлений в азотоПолученные данные свидетельствую о значительном повышении теплостойкости стали ЗХ2В8Ф после ее закалки по предлагаемому способу.The samples are heated in the heating chamber of the vacuum furnace of the CMEA 3, 3 / 11.5 MO :) at a pressure of 5; 10 mm rt. to 1150-C, held for 1 hour, and then transferred to the cooling chamber, and at the same time the furnace is filled with nitrogen from the nitrogen line, the gas pressure in which is 1 atm. After pressure equalization in nitrogen, the obtained data testify to a significant increase in heat resistance of steel ZH2V8F after its hardening according to the proposed method.

Использование предлагаемого способа Закалки изделий из теплостойких легированных сталейобеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: возможность повышени теплостойкости стали за счет субструктурного упрочнени твердого раствора без увеличени содержани легирующих элементов, возможность уменьшени короблени изделий, что практически исключает необходимостьUsing the proposed method Quenching products from heat-resistant alloyed steels provides the following advantages compared with the known ones: the possibility of increasing the heat resistance of steel by substructural strengthening of the solid solution without increasing the content of alloying elements, the possibility of reducing the distortion of products, which virtually eliminates the need

проводе и в печи подача газа прекращаетс . Средн скорость охлажде ни от 1150 до 600°С в начальный период подачи нейтрального газа 175 град/мин, в дальнейшем чэ-за уменьшени разности давлений в азотопроводе и печи и прекращени поступлени азота Скорость резко снижаетс и составл ет в среднем 8 град/мин в интервале 500-100°С.the wire and the furnace gas supply is stopped. The average cooling rate from 1150 to 600 ° C in the initial period of the supply of neutral gas is 175 K / min, further by reducing the pressure difference in the nitrogen line and the furnace and stopping the flow of nitrogen, decreases sharply and averages 8 K / min. the range of 500-100 ° C.

Свойства стали, полученные после такой закалки, сравнивают со свойствами стали, закаленной по известному способу с охлаждением в масле после выдержки 1 ч при 1150°С. The properties of steel obtained after such quenching are compared with the properties of steel hardened by a known method with cooling in oil after 1 h of aging at 1150 ° C.

Отпуск провод т при 650°С 2ч. При образовании структуры верхнего бейнита после закалки по предлагае-мому способу наблюдаетс повышенноеVacation is carried out at 650 ° C for 2 hours. In the formation of the structure of the upper bainite after quenching, according to the proposed method, an increased

количество остаточного аустенита, рапад которого происходит в основномthe amount of residual austenite, the rape of which occurs mainly

. в процессе охлаждени после отпуска. Поэтому дл получени сравниваемых результатов провод т двухкра ный отпуск образцов, что исключает вли ние вторичной закалки Ъосле отпуска на полученные результаты. Дл оценки теплостойкости сравниваемые образцы подвергают дополнительному нагреву на с выдержкой 6 ч. Результаты испытаний приведены в таблице. . during cooling after tempering. Therefore, to obtain comparable results, two-sided tempering of samples is carried out, which excludes the effect of secondary quenching after tempering on the results obtained. To estimate the heat resistance, the compared samples are subjected to additional heating for 6 hours. The test results are given in the table.

дополнительной обработки после термической , что значительно повышает стойкость изделий в услови х эксплуатации при повышенной температуре и снижает затраты труда на изготовление изделий из указанных сталей.additional treatment after thermal treatment, which significantly increases the resistance of products under operating conditions at elevated temperatures and reduces labor costs for the manufacture of products from these steels.

Claims

1. The method of hardening products, mainly from heat-resistant steels, including heating in a vacuum furnace, 65 exposure and subsequent cooling

58636706

neutral gas, which uses the difference of the neutral gas, uses nitrogen in order to increase, with a heat pressure of 1 atm.

resistance to steel, cooling; neut-sources of information,

Oral gas is carried out in case of excessive pressure during examination.

.pressure at a speed of 50-250 degrees / min. Metallurgy and thermal science

up to 550-600 ° C and. with the speed of 5 - metal processing, 1978, 5,. s, 3610 deg / min up to 100 ° С.

2. The method according to p. 1, about t l and h a 5p-2. England patent 1452062

u and with the fact that in quality neut-cells. C 21B 1/62, published 1972.