Способ термической обработки сталей

Авторы патента:

ГОРБАЧ ВСЕВОЛОД ГРИГОРЬЕВИЧ

ЕФИМОВА ТАТЬЯНА ВАСИЛЬЕВНА

ПОЛОТНЮК ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ

САМСОНОВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ

РОМАНКО ПЕТР МИХАЙЛОВИЧ

C21D6/04 - закалка путем охлаждения ниже 0шC

C21D6/02 - дисперсионное твердение

C21D6 - Термообработка сплавов на основе железа

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ, преимущественно аустенитно-мартенситного класса, вк-угочающий закалку, обработку холодом, предварительное и окончательное старение, отличающийся тем, что, с целью повышения магнитных свойств, предварительное старение ведут при температуре, превьшающей на 20-50 С температуру конца обратного превращения , затем проводят обработку холодом , а окончательное старение проводят при температуре конца, обратного превращения. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

И=СПУБЛИК

4(51) С 21 Z 6 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3474615/22 вЂ” О? (22) ?1.07.82 (46) 15.01.85. Бвл. № 2 (72) В.Г.Горбач, Т.В.Вфимова, В.В.Полотнюк, Ю.И.Саксонов и П.М.Романко (7 1) Институт металлофизики AH УССР и Ордена Трудового Красного Знамени институт проблем материаловедения

АН УССР (53) 621.785.79(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 305195, кл. С 21 1) 6/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 456596, кл. С 21 D 6/00, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 340709, кл. С 21 D 6/00, 1969.

ÄÄSUÄÄ 1134613 А (54) (57) СПОСОБ ТБРМИЧЕСКОА ОБРАБОТКН CTAJIFИ, преимущественно аустенитно-мартенситного класса, включающий закалку, обработку холодом, предварительное и окончательное старение, отличающийся тем, что, с целью повьппения магнитных свойств, предварительное старение ведут при о температуре, превьппающей на 20-50 С температуру конца обратного превращения, затем проводят обработку холодом, а окончательное старение проводят при температуре конца. обратного превращения.

1 1134

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно электротехническому, и может быть использовано при термической обработке деталей из легированных высокопрочных сталей, которые, кроме высоких механических .свойств, должны обладать значительными магнитными свойствами, чтобы при обработке и монтаже обходиться без дополнительных магнитных устройств.

В современном машиностроении для изготовления деталей типа тонкостенных сосудов, сложных арматурных композиций, требующих глубокой высадки, применяются высоконрочные стареющие стали аустенитно-мартенситного клас- . са на железоникелевой основе, типа

Н27И2Т2Б.

Известны способы термической обработки деталей, включающие закалку и последующее старение в температурном интервале Ф - / превращения С3 и (2) .

Данные способы позволяют получить оптимальный уровень механических свойств, однако дают низкие значе.ния магнитных свойств. Для повышения магнитных свойств требуются дополнительные трудоемкие операции холодной

30 деформации, что неприемлемо для обработки готовых изделий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ термической обработки сталей, преимущественно аустенитно-мартенсит-З5 наго класса, включающий закалку, обработку холодом, предварительное и окончательное старение (3) .

Этот способ дает возможность получить необходимые механические свойства при оптимальном сочетании прочности и пластичности (& = 190Ь

200 кг/мм, = 40-507).

Однако указанный способ не поз45 воляет получить достаточно высокие значения магнитных свойств, т.е. коэрцитивной силы Н и остаточной индукции В . Это обусловлено тем, что старение ведется на таких стадиях дисперсионного твердения г и -фаз, когда не достигаются максимальные значения коэрцитивной силы и остаточной индукции. Увеличение же выдержки.при температуре старе"ния привело бы к снижению прочностных свойств из-за увеличения количества аустенита и растворения интерметаллидов в мартенсите.

613 2

Цель изобретения вЂ” повышение маг= нитных свойств сталей аустенитномартенситного класса без снижения их механических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки сталей, преимущественно аустенитно-мартенситного класса, включающему закалку, обработку холодом, предварительное и окончательное старение, предварительное старение ведут при температуре, о превышающей на 20-50 С температуру конца обратного превращения, затем проводят обработку холодом, а окончательное старение проводят при температуре конца обратного превращения

Температуры предварительного и окончательного старения выбраны в результате проведенного исследования. Температура конца обратного превращения для стали Н27И2Т2Б равна 670 С.

При проведении предварительного старения при температуре, превышаюО щей на 20-50 С температуру конца обратного превращения, в течение 1 ч с последующей обработкой холодом при -196 С, а окончательного стареd ния при температуре конца обратного превращения в течение 30 мин достигаются наиболее высокие значения

Н и Вг. Увеличение или уменьшение температуры старения приводит к снижению магнитных свойств.

При термической обработке предлагаемым способом в аустенитной фазе возникают дисперсные зародыши, представляющие собой интерметаллиды типа Ni Al, Ni-Ti, за счет чего при старении в мартенситно-аустенитной фазе аустенит образуется таким образом, что преимущество окружает участки нераспавшегося мартенсита.

Это обусловливает значительный рост магнитных свойств. В этом состоит принципиальное отличие предлагаемого способа от известного. Проводилась термическая обработка образцов сталей Fe-Ni-Al-Ti нескольких составов (указанных в табли. це) диаметром 3 мм и длиной 40 мм.

Для всех сталей были определены температуры прямого и обратного превращений, количество мартенсита. После закалки от 830 С и обработки холов дом при вЂ” 196 С образцы подвергались

0 предварительному и окончательному

I старению с промежуточной обработкой

3 11346 холодом. Температурные режимы старения указаны в таблице. После термообработки были измерены механические

;характеристики (предел прочности относительное удлинение 3, относительное сужение ) и магнитные характеристики (коэрцитивная сила

Нс, остаточная индукция В„, магнитная энергия В„ Нс). Для получения сравнительных данных проводилась тер- 10 мообработка указанных сталей по известному способу, после чего были также измерены магнитные и механические свойства. Данные сведены в таблицу ° 15

Как видно из таблицы, предлагаемый способ термической обработки сталей аустенитно-мартенситного класса не снижает механические свойства (прочность и пластичность) и значительно повышает магнитные свойствавЂ” коэрцитивная сила и остаточная индукция увеличиваются в 2-3 раза, а маг1З 4 нитная энергия в 6-8 раэ по сравне1 нию с известным способом.

Использрвание предлагаемого способа термической обработки сталей, преимущественно аустенитно-мартенсит ного класса, обеспечивает получение достаточно высоких значений магнитных свойств при сохранении на оптимально высоком уровне прочности и пластичности, в результате чего упрощаются технологические операции при изготовлении и эксплуатации деталей из укаэанных сталей, так как отпадает необходимость.в применении спецоснастки иэ постоянных магнитов.

Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает получения высоких магнитных свойств без проведения дополнительных операций механической обработки и пригоден для сталей аустенитно-мартенситного класса на железоникелевой основе без добавок дорогостоящих элементов кобалвта и молибдена. 1З ЫЗ с с с с

Щ с с

С:>

Г 4

Щ с с

» с

D с м

I !

Щ с!

E» I и а, еое

m X о»о

r о

1 х ! о