Способ термической обработки метастабильной немагнитной стали

 

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к термической обработке немагнитных деталей машин и приборов. Целью изобретения является уменьшение энергозатрат и повышение производительности процесса при сохранении прочностных и пластических свойств двухфазных немагнитных сталей. Способ включает аустенизацию, изотермическую выдержку , подстуживание до температуры распада твердого раствора и охлаждение до комнатной температуры со скоростью 0,005-0,0l c/c. Использование описьшаемого способа позволяет в 2 раза увеличить производительность труда, существенно сэкономить электроэнергию при сохранении прочностных и пластических свойств. 1 табл. (О 05 о ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) А1 (s)) 4 С 21 () 1/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) . 3812861/22-02 (22) 17 ..10. 84 (46) 15.03.87. Бюл. Р 10 (71) Институт физики металлов Уральского научного центра АП СССР (72) А.И.Уваров, В.В.Сагарадзе и Н.А.Терещенко (53) 669.14.018.2.620.18(088.8) (56) Ибрагимов Х.И., Журавлев Л.Г., Иванова З.М. Вопросы производства и обработки стали. Челябинск, 1973, с. 168-174.

Романова P.P., Пушин В.Г. Структура и механические свойства аустенитных никелевых и марганцевых сталей, упрочняемых карбидом ванадия.

ФМИ, 1981, т. 51, вып. 6, с.1263-1273. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ

МЕТАСТАБИЛЬН01! НЕМАГНИТНОЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к термической обработке немагнитных деталей машин и приборов. Целью изобретения является уменьшение энергозатрат и повышение производительности процесса при сохранении прочностных и пластических свойств двухфазных немагнитных сталей. Способ включает аустенизацию, изотермическую выдержку, подстуживание до температуры распада твердого раствора и охлаждение до комнатной температуры со скоростью 0,005-0,01 (;/ñ. Использование описываемого способа позволяет в 2 раза увеличить производительность труда, существенно сэкономить элект- роэнергию при сохранении прочностных и пластических свойств. 1 табл.

1296605

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к термической обработке немагнитных деталей машин и приборов.

Целью изобретения является умень1 шедшие энергозатрат н повышение производительности процесса при сохранении прочностных и пластических свойств двухфазных немагнитных сталей.

Способ включает аустенизацию, изо- 10 термическую выдержку, подстуживание до температуры распада твердого раствора и охлаждение до комнатной температуры с регулируемой скоростью.

Проводят термическую обработку немагнитных железомарганцевых сталей

40Х4Г18Ф и 1ОГ18С2ФА. Детали нагревают в электропечи КО-14 до темперао туры 1175 С, выдерживают втечение

2 ч для достижения однофазного ( состояния и рекристаллизации, oGycловленной предыдущей деформацией аустенита. После этого образцы подвергают "подстуживанию". для чего их переносят в электропечь Т-40/600, о нагретую до 750 С, и затем охлаждают до комнатной температуры с различными скоростями (0,003, 0 005 и

0,02 Cjc).

"Подстуживание" до 750 С, прн ко- ЗО торой начинается распад перенасы— щенного твердого раствора, происходящей для таких сталей в интервале

О

750-600 С, и медленное охлаждение от этой температуры до комнатной 35 обеспечивает распад пересыщенного твердого раствора с образованием дисперсной упрочняющей фазы (например, карбидов, нитридов, карбонитридов). Дисперсное твердение и нали- 40 чие 6 -мартенсита, который наследует частицы упрочняющей фазы, позволяет существенно повысить прочностные свойства сталей, обрабатываемых предлагаемьм методом. 45

Охлаждение с оптимальными скоростями (0,005-0,01 0/с) обеспечивает дестабилизацию аустенита относительно мартенситного f — E превращения при деформации. дестабилизация происходит в результате обеднения аустенита элементами, которые входят в состав упрочняющих частиц (напрнмер, углерода, азота) . Благодаря более интенсивному образованию Я -мартенсита при деформации (в процесс испытания) наблюдается увеличение относительного удлинения.

Постоянство скорости охлаждения поддерживают путем регулирования тока в электропечи с помощью трансформатора РНО-250-5. Операцию "подстуживания" можно осуществить и в той же печи, для этого необходимо отключить электропитание лечи, открыть ее двери и охлаждать до 75U C. После достижения этой температуры двери печи закрываются и охлаждение до комнатной температуры продолжают с указанными скоростями в интервале от

О, 003 ро О, 02 С/c

Из упрочненных таким способом брусков изготавливают образцы для испытаний механических свойств, которые проводят на машине ИИР-4Р (скорость движения захватов равнялась

33,2 мкм/с) „Запись результатов ис-. пытания на диаграммной ленте позволяет вычислить необходимые характеристики. после испытания образцов.

Полученные результаты сведены в таблицу, Для сравнения в таблице приведены свойства образцов тех же сталей, обработанных по способу-прототипу, Использование предлагаемого способа позволяет повысить производительность труда, а также сэкономить значительное количество электроэнергии а

Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа позволяет в 2 раза увеличить число деталей (бандажных колец), упрочняемых в день по сравнению с известным способом (повышается производительность труда) .

После обработки по этому способу (скорость охлаждения 0,005 и 0,01 С/с) сохраняется уровень прочностных (5 ) и пластических (8, P ) свойств по сравнению с обработкой по известному способу, Увеличение скорости, о, охлаждения до 0,02 0/ñ и уменьшение ее до 0,003 С/с нецелесообразно, так ,,о, как приводит к незначительному повышению механических свойств.

Охлаждение (основную операцию обработки) можно проводить в ночное время при полном отсутствии обслуживающего персонала, поскольку остывание изделий в печи происходит с указанными скоростями (0,005-0,01 С/с) . о

Предлагаемый способ упрочнения немагнитной стали технологичен, поскольку значительное увеличение проч ностных и пластических свойств достн12 формула и з о б р е т ения

Способ термической обработки метастабильной немагнитной стали, вклюКоличество

Механические свойства сталей

Способ термообработки упрочненных деталей в сутки на од. ной печи пластические прочностные

6, МПа (, МПа

О,ау

Предлагаемый при скорости охлаждения, С/с

20/20

50 0

35,1

350

950

0,02

1115/1300

20/20

41,0/11,4

39 0/16 0

60,0

454/960

0,01

20/20

1118/1300 477/990

58 ° 0

О, 005

0,003

20/20

41,0

400

30,5

964

900/ 1260 528/530

10/10

32,5/35

48,6

Известный

Числитель — сталь 10Г18С2ФА, знаменатель — сталь 40Х41. 18Ф.

Составитель В.Русанеико

Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

Редактор К.Волощук

Тираж 550 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 720/30

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гается только термической обработкой (без применения пластической деформации), . он не требует дополнительных материальных и трудовых затрат по сравнению с известным методом упрочнения ° Предлагаемый способ может применяться для упрочнения листа, провлоки, крупногабаритных деталей, в том числе, сварных конструкций.

96605 4 чающий нагрев до температуры однофазного -состояния, изотермическую выдержку при этой температуре и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и повышения производительности процесса при сохранении уровня прочностных и пластических свойств, после изотермической выдержки проводят

10 подстуживание до температуры начала распада пересыщенного твердого раствора, а дальнейшее охлаждение до комнатной температуры ведут со скоростью 0,005-0,01 С/r..