SU916560A1

SU916560A1 - Способ термической обработки литой инструментальной стали 1

Info

Publication number: SU916560A1
Application number: SU802867936A
Authority: SU
Inventors: Sergej U Shaporenko; Kazimir K Zhdanovich; Feliks M Zhuravlev; Galina F Demchenko
Original assignee: Sergej U Shaporenko; Kazimir K Zhdanovich; Feliks M Zhuravlev; Galina F Demchenko
Priority date: 1980-01-11
Filing date: 1980-01-11
Publication date: 1982-03-30

Description

Изобретение относится к способам термической обработки литых инструментапь— · ных сталей.

Известны способы отжига сталей, имеющих фазовые превращения при нагреве и охлаждении, заключающиеся в нагреве ⁵стали выше температуры фазового перехода, выдержки при этой температуре в течение некоторого времени и охлаждении до комнатной температуры либо с малой скоростью, либо с изотермической выдержкой при температуре максимальной скорости распада аустенита, либо ступенчато 111.

Такие способы отжига требуют значи- ^,5тельных затрат времени.

Известен способ сфероидизирующей обработки высокоугперодистых сталей, заключающийся в многократном чередовании _мскоростного нагрева стали выше температуры Ас ή на 5 О-100 ^е С с охлаждением до температуры на 30-50 С ниже Асд с изотермическими выдержками в проиес—

2

се нагрева и охлаждения в течение 1545 с (2).

Такой способ позволяет сфероидизировать карбиды в углеродистой стали, однако он неприменим в случае обработки крупных питых заготовок из сложнолегированных сталей из-за малой их трешиноустойчивости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ многократной термической обработки,включающий нагрев до Ас₃ + 10° С с цепью полного завершения превращения в стали и минимального легирования образовавшегося аустенита и медленное охлаждение от этой температуры для более полного распада аустенита в перлитной области (возможно применение в процессе охлаждения изотермической выдержки при температуре минимальной устойчивости аустенита в перлитной области). Способ применен для измельчения зерна аустенита в крупных поковках из гпубокопрокаливаюшихся сталей £3).

3 916560

Однако такой способ многократной термической обработки, измельчая зерно аустенита, не позволяет существенно повлиять на микрохимическую структурную неоднородность заготовки вследствие низ- 5 ких температур нагрева.

Цель изобретения - повышение пластичности и ударной вязкости.

Для достижения поставленной цепи в способе термической обработки литой ин— *® струментапьной стали, включающем многократный нагрев до температуры Ас_а +

+ 10°С и охлаждение до температуры перлитного превращения, в последнем цикле нагрев стали проводят при Ас^+ 200500⁶С. ___

При этом последний цикл нагрева проводят после охлаждения до комнатной температуры.

Применение многократных циклических 20 нагревов и охлаждений с полной фазовой перекристаллизацией позволяет увеличить диффузионную проницаемость матрицы за счет измельчения зерна аустенита и за счет фазового наклепа прИ|ЗС-у превраше-’²⁵ниях, а последующий высокотемпературный нагрев в этих условиях приводит к быстрому уменьшению химической и структурной микропиквационной неоднородности. Измельчение зерна с одновременным 3® уменьшением дендритной, ликвации по-1 вышает как высокотемпературную пластичность, так и механические свойства при комнатной температуре.

Для стали Р6М5К5 термическую об- 33 работку проводят по двум режимам. "Первый режим включает двухкратный нагрев до 900° С, охлаждение до 725°С, выдержку при этой температуре в течение 1 ч, нагрев до 1100°С, охлаждение до 40

725° С, выдержку в течение 2 ч, охлаждение с печью.

Второй р^жим включает двухкратный нагрев до 900 ^еС и охлаждение до 725°С< выдержку при этой температуре в тече- 43 ние 1 ч, охлаждение с печью до комнатной температуры, затем нагрев до 1100°С, охлаждение до 725^сС, выдержку в течение 2 ч, охлаждение с печью до комнатной температуры. 50

Контрольные обработки проводят по режиму, обычному для полного отжига литой быстрорежущей стали, и по режиму выбранному за прототип: а) нагрев до 900® С, выдержка 4 ч, охлаждение до ⁵⁵725" С и выдержка при этой температуре в течение 6 ч, затем медленное охлаждение с печью; б) трехкратные операции нагрева до 900^йС, охлаждение до 725°С, выдержки при этой температуре и окончательное охлаждение с печью до комнатной температуры.

Сравнивается высокотемпературная пластичность образцов, подвергнутых предлагаемой и контрольным обработкам. За величину пластичности принимают число оборотов до разрушения при прямом кручении и число циклов до разрушения при циклическом кручении. Испытания .проводят при 1160° С.

ί

Результаты испытания (см. табл. 1) показывают рост высокотемпературной пластичности стали, подвергнутой предлагаемой обработке по сравнению с конт рольными. Прирост пластичности при прямом кручении составляет 40 и 14%, а при циклическом кручении 100 и 35% по сравнению с обработкой а и б соответственно.

Таблица 1

Способ тер- \| мообработки 1 ί	Число оборотов до разрушения	Число циклов до разрушения
Контрольный
а	7,2	11,2
б	8,9	16,9
Предлагаемый 10,2	22,6

Кроме того, способ опробован на быстрорежущей стали типа М8Ф1 для изготов·, ления литого инструмента. Обработка состоит из двухкратного нагрева до 900*0, охлаждения до 725* С, выдержки при этой температуре в течение 1 ч после каждого цикла, нагрева до" ΊΊ 50*0, охлаждения до 7 25° С, выдержки в течение 2 ч при этой температуре и охлаждении с печью до комнатной температуры. Контрольными термообработками являются предварительные обработки, обычно применяющиеся для литого инструмента: в) нагрев· до 780^вС, выдержка 2 ч, нагрев до 850*С, выдержка 1 ч, охлаждение до 740*0, выдержка 4 ч; г) нагрев до 1225^е С, выдержка 5 мин, охлаждение на воздухе плюс отжиг по режиму а. Затем опытные и контрольные образцы закаливаются в масло с температуры 1180°С, выдержка 3 мин и трижды отпускаются при 560^е С, выдержка 1 ч.

5

Испытания на ударный изгиб образцов

без надреза показывают, что образцы, обработанные по предлагаемому режиму имеют ударную вязкость на 60% выше, чем образцы, обработанные по контроль- 5 ным режимам· (см. табл. 2). Таблица 2
Способ термообработки	Ударная вязкость, кгс/мм^{г <0}
Контрольный в	0,63
г	0,56 ₁₅
Предлагаемый	1,01

Использование предлагаемого способа

термической обработки слитков и литых заготовок из инструментальных сталей обеспечивает по сравнению с сушествук>шими способами следующие преимущества:

а) повышение пластических свойств при горячей обработке давлением, что повышает выход годного при металлургическом переделе; б) повышение ударной вязкости при комнатных температурах, что повышает стойкость литого инструмента.

Claims

Формула изобретения

1. Способ термической обработки литой инструментальной стали, включаю916560

6

ший циклический нагрев до температуры Асз + 10° С и охлаждение до температуры перлитного превращения, отличающийся тем, что, с цепью повыше— 5 ния пластичности и ударной вязкости, в последнем цикле нагрев стали проводят при Ас^ + 200-500°С.
2. Способ по п. 1, о т п и ч а ю ш и Й с я тем, что последний цикл нагрева стали проводят после охлаждения до комнатной температуры.
3. Способ по π. 1, о т л и ч а ю — щ и й с я тем, что для стали Р6М5К5 термическую обработку проводят по ре—

¹⁵ жиму; двухкратный нагрев до 900°С, охлаждение до 725°С, выдержка 1 ч, нагрев до 1100°С, охлаждение до 7 25*С, выдержка 2 ч, охлаждение с печью.
4. Способ поп. 1, отпичаю20 ш и й с я тем, что для стали Р6М5К5

термическую обработку проводят по режиму: двухкратный нагрев до 900°С, охлаждение до 7 25* С, выдержка 1 ч,охлаждение до комнатной температуры, на—

^и грев до 1100^вС, охлаждение до 725^вС,

. выдержка 2 ч и охлаждение.