Способ термической обработки нержавеющих мартенситностареющих сталей

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НЕРЖАВЕЮ1ЩХ МАРТЕНСИТНОСТАРЕКМЦИХ СТАЛЕЙ по авт. св. № 852945, о тл и чающийся тем, что, с целью повышения прочности при сохранении ударной вязкости, нагрев до температуры старения в двухфазной области проводят со скоростью 80100°С/мин .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) () 1) 4(5)) С 21 D 6/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф (61) 852945 (21) 36531 32/22-02 (22) 17. 10. 83 (46) 15. 03. 85 ° Бюл. ))- 10 (72) П.А. Мироненко, Т.А. Манько, С.И,. Красникова, А.В. Дробот и С.А. Божко (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (53) 621.785.79(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 852945, кл. С 21 D 6/02, 1979. (54) (57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НЕРЖАВЕКЩИХ МАРТЕНСИТНОСТАРЕММЦИХ

СТАЛЕЙ по авт. св. У 852945, о тличающийся тем, что, с целью повышения прочности при сохра-. нении ударной вязкости, нагрев до температуры старения в двухфазной области проводят со скоростью 80100 С/мин.

1145037

50 55

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке деталей из нержавеющих мартенситностареющих сталей.

Комплекс механических свойств нержавеющих мартенситностареющих сталей в значительной степени зависит от режима старения.

По основному авт, св. Ф 852945 известен способ термической обработки нержавеющих мартенситностарею-. щих сталей, включающий операции закалки, старения на максимальную прочность, нагрева от температуры старения на максимальную прочность до температуры старения в двухфаз— ной области и старения в двухфазной аустенитно-мартенситной области (1) .

Однако этот способ не позволяет получить максимальные значения прочности наряду с достаточно высокой

1чластичностью и ударной вязкостью.

Например, для ряда деталей по ТУ необходимо 6 137 кгс/мм и Ol >

>7,5 кгс/см2. Недостаточный уровень прочности обусловлен тем, что после старения на максимальную прочность в процессе нагрева с малой скоростью (10 С/мин) в двухфазную аустенитно-мартенситную область происходит процесс перестраивания.

Перестраивание характеризуется потерей когерентности, коагуляцией и частичным растворением выделив-. шихся частиц упрочняющей фазы, что приводит к снижению прочностных характеристик.

Целью изобретения является повышение прочности при сохранении ударной вязкости, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки нержавеющих мартенситностареющих сталей нагрев, до температуры старения в двухфазной области проводят со скоростью 80100 С/мин.

Принципиальное отличие предлагаемого способа заключается в том, что нагрев в двухфазную область производят ускоренно.(со скоростью 80100 С/мин). При указанных скоростях о нагрева время нагрева в двухфазную область с температуры старения на максимальную прочность недостаточно для развития процесса перестраива15

45 ния. Поэтому к моменту старения в двухфазной области для получения определенного количества вторичного аустенита в структуре стали фиксируется равномерное распределение дисперсных частиц упрочняющей фазы, соответствующее максимальной прочности, в результате чего повышаются прочностные свойства.

Пример . Проводили термическую обработку листовых деталей толщиной 3 мм из нержавеющей мартенситностареющей стали 03X11Я10М2Т (ЭП-678ВД).

После закалки одну группу деталей подвергали термообработке по известному способу, т.е. старению на максимальную прочность при 480 С о в течение 2 ч, после чего нагревали со скоростью 10 С/мин до темпео ратуры старения в аустенитно-мартенситной области 600 C выдерживали 1 ч и охлаждали на воздухе.

Для обоснования скорости нагрева с целью получения заданного комплекса свойств вторую, третью, четвертую, пятую группы деталей после закалки обрабатывали следующим образом; старили на максимальную прочность (480 С, 2 ч), затем наго ревали до 600 С со скоростями 70, 80, t00, 120 С/мин, выдерживали

1 ч и охлаждали на воздухе. Полученные результаты испытаний образцов с поперечным направлением волокон представлены в таблице.

Приведенные в таблице данные свидетельствуют о том, что нагрев в двухфазную область деталей из нержавеющей мартенситностареющей ., стали ОЗХ11Н10М2Т со скоростями

80-100 С/мин приводит к увеличению о прочности на 7-10 кгс/мм по сравнению с прототипом при сохранении пластичности и ударной вязкости. Увеличение скорости нагрева до 120 С/мин о не обеспечивает дальнейшего повышения механических свойств и технически трудноосуществимо.

Таким образом, для повышения прочностных свойств нержавеющей мартенситностареющей стали

ОЗХ11Н10М2Т при сохранении пластичности и ударной вязкости нагрев в двухфазную область необходимо проводить ускоренно, со скоростью

80-100 С/мин..

1145037 лей, так как предел прочности возрастает на 7-10 кгс/мм, при сохранении требуемого уровня пластичности и ударной вязкости.

Использование способа термичес— кой обработки деталей из нержавеющих мартенситностареющих сталей обеспечивает повышенную надежность детаМеханические свойства

Операции термообработки (после закал ки) Удлинение, Х

Предел прочности, кгс /мм

Предел текучести в, l кгс/мм дарная

Сужение, Ж

Способ

Ско- тарерость ие в нагре g+ ) ва до;област-ры !ти (II старе-)стуния I пень) ступе ни, град/ мин

Старение (I сту пень). ! вязкость кгсм/

/см

480 С 10 600 С 122,0 . 131,0

2 ч 1 ч

12,4 41,5

7,8

Прототип

Предлагаемый

480 С

2 ч

80 600 С 126,5 138,0

1 ч

13,0 42,0

7,9

7,8

480 С 100 600 С 129,0 140,5

12,5 41,5

Обоснование скорости нагрева

70 600 С 123,5 134,5 12,5 41,5

1 ч

480 С

2 ч

7,7

120 600 С 128,5 149,5- 12,5 41,0

480 С

7,8

Требуемые свойства (ТУ- 14-1-203876) 125,0 137,0 12

7,5

Составитель А. Денисова

Редактор M. Циткина Техред А.Бабинец Корректор Е. Сирохман

Заказ 1121/21 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул, Проектная, 4

П р и м е ч а н и е ° Нагрев проводили от температуры старения I ступени (480 С) до температуры старения II ступени (600 С) без промежуточного охлаждения.