(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЩИХ Изобретение относитс к машиностро ению и может быть использовано при термической обработке деталей из мартенситно-стареющих сталей. .. В современном машиностроении дл изготовлени ответственных высоконагруженных Деталей, работающих в услови х сложно-напр женного состо ни , примен ютс высокопрочные мартенситно стареющие стали типа ВНС-2 (08Х15Н5Д2 и ВНС-2М(06Х14Н6Д2МБТЬ . ; : При известных способах термической обработки деталей из мартенситно-ста- реющих сталей возможно получать на от дельных парти х в структуре недопустимые карбидные вьщелени (карбонитридна сетка), снижающие ударную в зкость материала при последующем старении ,ч . Известен способ термической обработки деталей из высокопрочных мартен ситно-стареющих .сталей, заключакнцийс в отжиге при в течение 6 ч и закалке с при выдержке S чСТАЛЕЙ охлаждение в воде до потемнени поверхности деталей, далее на воздухе с последующим старением после механической обработки деталей 1. Однако при таком способе термической обработки возможно получить в структуре металла карбидные вьщелени , располагающиес по границам бывшего аустенитного зерна, что вл етс браковочным фактором дл деталей. Повторной закалкой структура не исправл етс . Это. св зано с тем, что прИ определенном отношении карбидообразующих элемеитов к сумме углерода и азота требуетс больша скорость охлаждени в интервале температур карДидш х выделений (950-650 е} дл фиксировани пересыщенного твердого раствора легирующих элементов в аустените, что не удаетс обеспечить ввиду большой массы детали. Это приводит к снижению ударной в зкости при комнатной и низких (до ) температурах QH 4-10 кгс-м/см , ударна в зкость образца с трещиной а, при 20°С 2,0-4,0 кгс... при 0,25-1,0 кгс.м/смЗ-. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ термической обработки высокопрочных деталей из мартенситио-старекщих сталей, включающий двзгккратный отжиг, двухкратную закалку, отпуск Г211. Известный способ обеспечивает только лишь достаточный предел прочности и текучести стали ВНС-2 и не позвол ет исключить карбидных выделе ний по границам зерна, что снижает ударную в зкость. Цель изобретени - повьшение удар ной в зкости за счет исключени карб ных выделеШ1й Дл достижени поставленной цели в известном способе термической обработки деталей включающем двухкрат ный отжиг, двухкратную закалку и отпуск , предварительную закалку провод т при .температуре lOOOtlO C с охла одением в воде до 500-600°С с последуювщм нагревом под окончательную закалку. Способ включает следующую последовательность операций: отжиг при 660°С в течение 6-10 ч; дополнительный отжиг 640-660°С в течение 6-10 ч предварительна закалка , врем выдержки 2-3 ч с охлаждением в воде до 500-600 с; основна закалка при 1000°С, врем вьщержки 2-3 ч с охла здением в воде до потемнени п верхности деталей, далее на воздухе; отпуск 300-350 0 в течение 2-З старение после ме анической обработки деталей при 410-510 С в течение 2 3 ч. Ударна в зкость при комнатной И низких температурах принимает слекгс . у дующие; значени : ац ей ат1,,0-7,5 jcr6vM/c ; Д.0,62 ,65 кгбМ/смЧ Измельчение зерна в результате дополнительного отжйга приводит к у личендаь суммарно прот женности гра ниц (балл зерна 8-9), а следователь и к умейьшешво скорости диффузионны процессов при последукнчих операци х термической обработки. Повторные нагревы в аустенитной облас и .(iOOCfiBraSOO C) привод т к б лее равномерному р.аспределению ато5 МОЕ углерода и азота в аустените и замедлению скорости направленных диффузионных процессов при следующем охлаждении, что обеспечивает получение структуры без карбидных вьщелений по гранулам зерна и механических свойств, удовлетвор ющих требовани м технических условий. Отсутствие карбидных выделений при данном режиме подтверждено микрорентгеноспектральным анализом. Пример. Проводитс термическа обработка деталей из мартенситностареющей стали ВНС-2; точка начала карбидных выделений , точка конца карбидных вьщелений Т)(, температура начала мартенситных превращений iaO-200°C. Детали отжигаютс при температуре ббОС в течение 10 ч далее нагреваютс до 1000°С, вьщерживаютс 3ч, охлаждаютс в воде до 500 С с последующим нагревом до 1000°С, вьвдержкой в течение .3 ч и охлаждением в воде до потемнени по-. верхностй детали, далее на воздухе. Дополнительна закалка проводитс при Т с вьщержкой 2-3 ч, охлаждение в воде до 500-600С, которую провод т перед основной, т.е нагрев до температуры основной закалки. Охлаждение : до 500-600°С в воде - материал детали находитс только в аустенитной (} области, вызывает по вление в охлаждаемой детали, пол внутренних напр жений , вызывающих деформацию аустенита с образованием большого количества двойников в структуре, с последующим нагревом до , необходимым дл более полного растворени оставшихс и вьделившихс в .результате последующего нагрева карбидов. Двойникова структура аустенита обладает большой термической стабильностью при последующем охлаждении в интервале температур карбидных вьщелений . .Во всех группах деталей производ т контроль микроструктуры на наличие карбидной сетки и механических свойств. В табл. 1 представлены структура и механические свойства стали обра- .ботанной по данному способу в сравнении с известньм, э табл. 2 приведены сравнительные испытани механических и коррозионных свойств предлагаемого и известного способов.
I I
tt «)
(U (U