Способ отжига заготовок из коррозионно-стойких сталей

 

Изобретение относится к способам отжига заготовок из коррозионностойких сталей и может быть использовано при изготовлении сштьфонов. Цель изобретения - повьшение пластичности при сохранении и коррозионной стойкости. Способ включает одновременное обезуглероживание и твердофазное легирование азотом при 1200-1350°С, при этом время вьщержки определяют из выражения Т 0,1049-ffn CK-1,57 Ср(1 + + 1,57К)/С 1,57(К-1)Т/ 4,286 0„ , где Т - длительность изотермической вьвдержки; с;К - отношение концентраций азота на поверхности и на оси заготовки (,3-2,3); С - среднее содержание азота, мас.%; С, - исход-- ное содержание азота, мас.%; h - толщина заготовки, см; Вц - коэффициент диффузии азота, . При содержании углерода не более 0,01% сталь 03X18Н9 стойка к межкристаллитной коррозии в водном растворе сернокислой меди и серной кислоты с добавлением медной стружки после предварительного отжига при 450°С в течение 100 ч и имеет следующие механические свойства: ©g 675-750 МПа; G- 320- -425 МПа; G- 56-64%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. (/) 00 ел 00 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (!!) (594 С 2 D 78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4035977/31-02 (22) 22.01.86 (46) 23. 11.87. Бюл. ¹ 43 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) А.В. Рабинович, Ю.Б. Заславский, М.И. Тарасьев, Г.P. Коростелев, Т.Л. Попова и В.Г. Ризун (53) 621.785.363(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 981396, кл. С 21 D 1/773, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 529218, кл. С 21 С 5/52, 1975. (54) СПОСОБ ОТ1((ИГА ЗАГОТОВОК ИЗ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к способам отжига заготовок из коррозионностойких сталей и может быть использовано при изготовлении сильфонов °

Цель изобретения — повьппение пластичности при сохранении и корроэионной стойкости. Способ включает одновременное обеэуглероживание и твердофазное легирование азотом при !200-1350 С, при этом время выдержки определяют иэ выражения Т. =(0,1049+tnIÑÊ .1,57 С р(1+

+1,57K)/С 1,57(К-1)!/ 4,286 D„ 5112, где с — длительность изотермической выдержки; с;К вЂ” отношение концентраций азота на поверхности и на оси заготовки (К=1,3-2,3); С вЂ” среднее содержание азота, мас.%; С вЂ” исходное содержание азота, мас.%; h — толщина заготовки, см; 0 „ — коэффициент диффузии азота, см /с. При содержании углерода не более 0,01% сталь

ОЗХ!8Н9 стойка к межкристаллитной коррозии в водном растворе сернокислой меди и серной кислоты с добавлением медной стружки после предварительного отжига при 450 С в течение

100 ч и имеет следующие механические свойства: Ое =675-750 MIIa;1 GÎ2 =320-425 МПа; G =56-64%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1 2 водного раствора сернокислой меди и серной кислоты с добавлением медной стружки по методам АМ и АМУ после предварительного отжига при 450 С в течение 100 ч. г

Результаты испытаний приведены в таблице.

При значениях К, больших 2,3, происходит увеличение содержания углерода, что приводит к понижению корроэинной стойкости. При значениях К, меньших 1,3, не .обеспечивается увеличение пластичности.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что по сравнению с известным предлагаемый способ позволяет повысить пластичность изделий, что позволяет повысить их надежность и получить экономический эффект в размере 3 руб./т продукции.

Формулаиэобретения

1. Способ отжига заготовок из коррозионно-стойких сталей, включающий обеэуглероживание высокохромистой стали с одновременным твердофазным пегированием ее азотом в окислительной аэотсодержащей атмосфере при температуре 1200-1350 С, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения пластичности стали без ухудшения прочностных характеристик и стойкости к межкристаллитной коррозии, длительность выдержки рассчитывают по уравнению

0,1

4,286 D

1 135383

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термической обработки заготовок из коррозионно-стойких высокохромистых сталей

5 аустенитного класса, и может быть использовано при производстве тонкостенных иэделий с высокими антикоррозионными и прочностными свойствами. IO

Цель изобретения — повышение пластичности стали без ухуцшения прочностных характеристик и стойкости к межкристаллитной коррозии.

В результате проведения опытных работ установлено, что необходимое сочетание прочностных, пластических

1 и коррозионных свойств сталей в заготовках обеспечивается лишь при определенном отношении концентраций ;и . азота на поверхности и на оси заготовки. При этом наблюдаемое повышение свойств вызвано релаксацией пиковых напряжений в области упругой и пластической деформации путем передачи 25 деформации в смежные микрообъемы металла. Вследствие значительно более высокого значения коэффициента диффузии углерода по сравнению с азотом обезуглероживание проходит эффективно Bg и содержание углерода в стали успевает снизиться до необхдимых пределов.

Пример. Плоские образцы из стали 03Х18Н9 толщиной 7 мм отжигают в вакуумной печи сопротивления в атмосфере технически чистого азота с содержанием кислорода 0,5% при 12001350 С. Исходное содержание углерода и азота в стали составляет 0,030 и

0,033% соответственно.

40 л

Длительность выдержки рассчитывают по формуле. После отжига пластины подвергают холодной пластической деформации с суммарным обжатием до где <.

50% на толщину 3,7-4,0 мм. Рекристал- 4 лизационный отжиг при 1050 С в течение 10 мин с охлаждением на воздухе обеспечивает иэмельчение зерна до

6-7 балла. Содержание азота определяют химическим объемным методом в CS стружке, отобранной послойно по

0,2 мм по всей толщине пластины. Содержание углерода определяют в стружке, отобранной по всей толщины пластины, физическим методом на приборе С„„ фирмы "LECO" С$-244.

Испытания на склонность к межкрис- С таллитной коррозии (MKK) проводят в окислительно-восстановительной среде длительность изотермической выдержки, с; отношение концентраций азота на поверхности и на оси загоС товки (К= — ),"

Сось равнове=ное содержание азота на поверхности при данных температуре и парциальном давлении азота в газовой фазе,.мас.%; содержание азота на оси saготовки, мас.%; среднее содержание азота за время изотермической выдержки, мас.%;

1353831 с о

h—

D н

Длительность вы держки с, ч

Опыт

Температура, С

Парциальное

Содержание азота

Среднее содержание азота С, 7

Содержани азота на поверхнос

С, X авлен на оси

Ь Э азота оСт кПа

1 (по известному способу) 0,33

1200

222

0,33

0,33

0,26

0,29

0,34

1200

106

1350

0,17

0,32

0,23

101

0,34

0,15

0,22

1275

0,14

0,34

0,21

1350

115

0,28

0,34

0,30

1275

СклонСреднее содержание углерода

Cs

С ось ность к МКК

Относительное удлинение

° Х

Предел прочнос ти &

МПа

1 (по известному способу) 770

460

1,0

425

750

1,3

340

690

1,9

675

320

2,3

670

300

2,5

745

435

1,2 исходное содержание азота, мас.7; толщина заготовки, см; коэффициент диффузии азота, см2 /с.

0,006

0,006

0,009

0,010

0,011

0,006

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отношение концентраций азота на поверхности и на оси заготовки К поддерживают равными

1,3-2,3.

Продолжение таблицы

Механические свойства редел текучес о у

МПа