Способ термической обработки стальных изделий

 

Изобретение относится к lepMn- ческой обработке сталей, преимущественно высокоуглеродистых, цементуемых , используемых при изготовлении холоднодеформирующего инструмента и точных измерительных инструментов. Цель изобретения - повьшение твердости и износостойкости, стабильности размеров путем уменьшения доли остаточного аустенита. Образец из стали 130 X 6 подвергают закалке с , определяют долю мартенсита, которая составляет 40%. Затем подвергают воздействию ультразвуковыми колебаниями с частотой 19,5 кГц при комнатной температуре с помощью резонансной волноводной системы, жестко соединенной с образцом. Образец имеет резонансную длину 130 мм. Воздействие производят при амплитуде деформации 2,8810 . В результате уменьшается, доля остаточного аустенита в стали с 32 до 7-11% и повышается твердость с 48-50 до 59-60 HRC. 2 табл. (Л с со о О5 ;О О5 ОС

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3952568/22-02 (22) 08.07.85 (46) 30.04.87. Бюл. h"- 16 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (72) А,В.Кулемин, С.З.Некрасова, P.È.Ýíòëí, В.А.Мешалкин, B.Н.Замбржицкий, E.Ô.Ñèäoõèí и О.ВеУтенкова (53) 62<.785.79(088 ° 8) (56) " р,онт В.С. Применение ультразвука при термической обработке металлов. М,: Металлургия, 1977, с. 100-103.

Авторское свидетельство СССР

N - 956581, кл, С 21 D 6/04, 1982. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к термической обработке сталей, преимущественно высокоуглеродистых, цементуе„.Вр„„щщцбвД1 (5D 4 С 21 М/04 6 04 мых, используемых при изготовлении холоднодеформирующего инструмента и точных измерительных инструментов.

Цель изобретения — повышение твердости и износостойкости, стабильности размеров путем уменьшения доли остаточного аустенита. Образец из стали .130 х 6 подвергают закалке с 1000 С, определяют долю мартенсита, которая составляет 407. Затем подвергают воздействию ультразвуковыми колебаниями с частотой 19,5 кГц при комнатной температуре с помощью резонансной волноводной системы, жестко соединенной с образцом. Образец имеет резонансную длину 130 мм. Воздействие

Ю проиввоввт при амплитуле Пеформаиии Q)

2,88 10 . В результате уменьшается доля остаточного аустенита в стали („ с 32 до 7-117 и повышается твердость с 48-50 до 59-60 HRC. 2 табл.

13069б8

Изобретение относится к черной металлургии и машиностроению и может быть использовано при термической обработке сталей, содержащих после закалки в структуре остаточный аус- 1 тенит, в частности к сталям высокоуглеродистым, цементуемым, для холоднодеформирующего инструмента и для точных измерительных инструментов.

Целью изобретения является повышение твердости и иэносостойкости, стабильности размеров путем уменьшения доли остаточного аустенита.

Проводили обработку образцов диа †. метром 8 мм и длиной 130 мм иэ стали

f5

130Х6 и У16, химический состав которых приведен в табл. 1, по описываемому способу и способу-прототипу.

Обработка по прототипу включала нагрев под закалку, закалку, ультразвуковую обработку, обработку холодом и отпуск. Ультразвуковая обработка проводилась в жидкой среде при 6070 С в камере с преобразователем мембранного типа.

Режимы обработки и результаты привецены в. табл. 2.

По описываемому способу после за30 калки образцы подвергали воздействию ультразвуковых колебаний (частота колебаний 19,5 кГц) при комнатной температуре с помощью резонансной волноводной системы, жестко соединенной с образцом. Образцы имели резонансную длину 7,=9/2 (9/2 — равна 130 мм половина длины волны звука при комнатной температуре). Воздействие производили при амплитудах деформации в пределах / =1,5. 10 — 2 10 . Результаты обработки приведены в табл. 2.

Перед ультразвуковой обработкой для установления необходимой амплитуды ультразвуковой деформации произво- 5 дится определение доли мартенсита (х в об.Е) металлографическим или магнитометрическим методами. Так, например, в стали 130Х6 после режима термической обработки по варианту 2 (табл. 2) содержится 407 мартенсита.

100-х

И формулы =8 10 (— ---) слез

100 дует, что минимальное значение амплитуды ультразвуковой деформации, вызывающее уменьшение доли остаточного аустенита (увеличение доли мартенсита) составляет

-4 100-40 -4

=8 10 (--- †-) = 2 88 10

Ю 100

При значениях амплитуды деформации Ъ 2,0 10 (вариант 4) образец разрушается .(усталостное разрушение}.

Определение доли остаточного аустенита проводили рентгено-структурным методом при комнатной температуре и на анизометре с понижением температуры до -196 С.

Из табл. 2 следует, что обработка по вариантам 1,2,3,5,6,7 по сравнению с известными 4 и 8 приводит к уменьшению доли остаточного аустенита в стали 130Хб с 32 до 7-117 и повышению твердости с 48-50 до 59-60

HRC в стали У16 соответственно с 9 до 0-2Х доли остаточного аустенита и с 62-63 до 66 HRC.

Таким образом, описываемый способ обработки позволяет уменьшить долю остаточного аустенита в высокоуглеродистых сталях и повысить твердость, что приводит к повышению износостойкости и стилибилизации размеров. формула изобретения

Способ термической обработки стальных изделий, включающий закалку, воздействие ультразвуком, обработку холодом, отпуск, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения твердости и износостойкости, стабильности размеров путем уменьшения доли остаточного аустенита, воздействие ультразвуком осуществляют через волноводную систему, жестко соединенную с изделием, при амплитудах относительной деФормации в интервале

-4 100 3

8 10 (- — --) — 1 8 10

100 где х — доля мартенсита в стали. после закалки, (об.) X.

1306968

Таблица

Марки стали

Химический состав, X

130Х6

1,27

0,18

5,72

0,02

0,17

0,02

У16

1,58

0,54

0,52

0,02

0,02 яца2

- †- †-+Т а б л

Данные после охлаздеяяя отпуск, до- 196 С с

Выдерзка, ч. Охлаздение

Обработка холоо дом, С

Марка стали

Ультразвуковое воздействие при +20 С вердоств, HRC

Твер- Доля остаточного досгь, аустеннта

HRC стали после

Ренгге- Магннтновский ный закалки, (об.)2 метод метод

1ЭОХ6

-196

1000

B 0äâ н

Воздействие у.s. через зядкоств

46

-196

0,2 .10

160-200 65-65

-196 64-66 Э 2

У16

810

1 ч

Вода

0,7 1О.

1,8 10

0 0

0 0

8

Прототип

60-61

62-63 В 9

Воздействие у.з. черен зядкоств

Составитель И.Липгарт

Редактор M.Áàíäóðà Техред В.Кадар . Корректор А.Зимокосов

Заказ 1499/24 . Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Варианты резимов обработки

Температура нагрева (стандартная), Ос

Еоэф. х-доля мартен сита в

Э,0.10

5,0.10

1,8. 10

57-58 10 . 11

59-60 5 7

59-60 5 7

48-50 ЭО Э2

55-56

57-59

57-59