Способ упрочняющей термической обработки листов

 

Изобретение относится к металловедению и термической обработке конструкционных легированных сталей мартенситного класса. Цель изобретения - повышение пластичности. Катанный лист толщиной 45 мм из стали ХНЗМФА нагревают до 1100°С, выдерживают 4 ч, охлаждают со скоростью 900 град/ч, после чего охлаждают до 200°С затем нагревают до 600°С, выдерживают 4 ч и охлаждают в воду. После надреза проб, зачистки и клеймения плиту нагревают до 900°С, выдерживают 5 ч, охлаждают в воде и подвергают отпуску при 200°С в течение 9 ч. Указанный способ позволяет повысить пластичность стали. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 А1 (19)SUIIi) (504С 21 Р 6 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3079273/31-02 (22) 19.12.83 (46) 23.10.89. Бюл. 11 39 (71) Институт проблем материаловедения АН УССР (72) В.И.Трефилов и В.П.Майборода (53) 62.785.79(088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

11) 739115, кл. С 21 D 9/52, 1980 ° (54) СПОСОБ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ ЛИСТОВ (57) Изобретение относится к металло" ведению и термической обработке конструкционных легированных сталей марИзобретение относится к металловедению и термической обработке конструкционных легированных сталей мартенситного класса.

Целью изобретения является повышение пластичности.

П р е р 1. Катаный лист толщиной 45 мм микрослойной хромоникельмолибденсодержащей стали (ХНЗМФА) с углеродом 0,4 мас.7. нагревают до

1100 С, выдерживают 4 ч, затем охлаждают со скоростью 900 град/ч, после чего обворачивают асбестовой тканью и охлаждают до 200 С, после чего плиту о сажают в печь и нагревают до 600 С, выдерживают 4 ч и охлаждают в воду.

После надреза проб, зачистки и клеймео ния плиту нагревают до 900 С, выдерживают 5 ч, после чего охлаждают в о воде и подвергают отпуску при 200 С в течение 9 ч. От плиты отрезают пробы, производят их поломку и вырезку образцов для определения механических

2 тенситного класса. Цель изобретения повышение пластичности. Катаный лист толщиной 45 мм из стали ХНЗМФА нагревают до 1100 С, выдерживают 4 ч, охлаждают со скоростью 900 град/ч, о после чего охлаждают до 200 С, затем нагревают до 600 С, выдерживают 4 ч и охлаждают в воду. После надреза проб, зачистки и клеймения плиту нагревают до 900 С, выдерживают 5 ч, охлаждают в воде и подвергают отпуску при 200 С в течение 9 ч. Указанный способ позволяет повысить пластичность стали. 1 табл. свойств, величины которых приведены в таблице.

Пример 2. Катаный лист 45 мм микрослойной стали 34ХНЗМФА подвергают термообработке в той же последовательности, что и в примере 1, но аусо тенизацию проводят при 1160 С, вью держивают 3 ч и охлаждают до 650 С, в дальнейшем - с печью со скоростью

30 град/ч до 20 С, отпуск проводят при

630 С с выдержкой 2,5 ч, закалку с температуры 920 С. Свойства металла приведены в таблице.

Пример 3. Катаный лист толщиной 45 мм микрослойной стали

22ХНЗМФА подвергают термообработке в той же последовательности, что и в примере 1, но температура аустенизао ции составляет 1200 С, выдержка

2 ч охлаждают до 650 С и окончательЭ о ное охлаждение до 100 С, отпуск при

640 С выдержкой 2 ч, закалка с темпе1516498 ратуры 950 С. Свойства металла приведены в таблице.

Пример 4. Катаный лист, тол5 щиной 84 мм микрослойной стали

36ХНЗМФА подвергают термообработке в той же последовательности, что и в примере 2, однако после аустенизации охлаждение ведут со скоростью

400 град/ч до 600 С, а в дальнейшем со скоростью 70 град/ч. Свойства металла приведены в таблице.

Пример 5. Катаный лист толщиной 45 мм микрослойной стали 34ХНЗМФА 15 подвергают той же термообработке, что и в примере 2, но охлаждение с о температуры 1160 С ведут в печи (50 град/ч). Свойства металла приведены в таблице.

Пример 6. Катаный лист толщиной 45 мм микрослойной стали 34ХНЗМФА подвергают закалке по известным рео жимам: температура нагрева 930 С, 0 охлаждение в воду, отпуск tip!1 25 течение 8 ч. Свойства металла приведены в таблице.

П р и и е р 7. Катаный лис1 толщиной 45 мм микрислойной стали

34ХНЗМФА нодвергают закалке по извест-.„ ным режимам: температура нагрева

980 С, охлаждение в воду, отпуск о при 200 С в течение 8 ч. Свойства металла приведены в таблице.

Предлагаемый способ позволяет существенно повысить пластичность стали

35 до уровня, обспечивающего необходимую живучесть изделию, либо при равной пластичности существенно повысить прочность металла (примеры 2 и 8).

Для получения продуктов распада мартенсита в наиболее пластичном состоянии прежде всего необходимо поднять температуру этого превраще— ния. Осуществить этот процесс удает45 ся на сталях с микронеоднородным (слоистым) распределением легирующих элементов (хрома, марганца, молибдена и др.). Однако пластичность микрослойной стали повышается, если металл перед закалкой нагреть до

1100-1200 С, выдержать в течение 24 ч и ускоренно (400-900 град/ч) охладить до 600-700 С, а в дальнейшем подвергнуть медленному остыванию. Точка мартенситного превращения при этом повышается, Этот факт свидетельствует о том, что в процессе нагрева и выдержки металл при 1100-1200 С в местах, обедненных легирующими элементами, стабилизируются более совершенные кристаллографически атомные конфигурации (цепочки или моноатомные плоскости), выполняющие функцию эмбрионов мартенситной фазы. Эффективность высокотемпературного нагрева понижается, если процесс охлаждения производить медленно (например, со скоростью 20-100 град/ч с печью), либо ускоренно во всем диапазоне температур. Это приводит к закалке стали, находящейся в крупнокристаллическом состоянии. Замедленное охлаждение металла в области темпео ратур 600-700 С (этот процесс реализуется при остывании заготовки в печи HJIH в теплоизолированном пакете), а также отпуск при 600-640 С восста- навливается до необходимых пределов наследственно неоднородное (микрослойное) распределение легирующих элемеttToB "нарушенное в процессе

1100-1200 С обработки. Под закалку оптимальной температурой является величина, превышающая точку АС на

110-160 С. При этой температуре нагрева наблюдается наиболее высокая точка мартенситного превращения микрослойнь.х сталей.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ упрочняющей термической обработки листов преимущественно из

tcazапых легированных сталей с содержанием углерода 0,2-0,47, включающий закалку и отпуск, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения пластичности, предварительно осуществляют нагрев до 1100-1200 С с выдержкой

2-4 ч и охлаждением вначале со скоростью 400-900 град/ч до 600-800 С, а затем со скоростью 20-!00 град/ч до о

20-200 С, после чего проводят отпуск

600-640 С с выдержкой 2-4 ч, l5)6498 о,г. кг/мм

Образец ов кг/мм

Пример г г

s„кг/мм а „, кгм/см

154

157

I58

16l

)85

162

187

182

179

177

8,2

9,1

7,8

6,4

6,1

5,3

40 360

50 327

62 320

46 290

38 260

l0

12

14

11

9,5

ll0 120

50

160 184

5,8

Свойства металла определяют на образцах 1-7 и 9, вырезанных по направлению, перпендикулярному прокату.

Редактор Н.Рогулич

Заказ 6351/25 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарн га,101

2

4

6

38ХНЗМФА

ГОСТ 4543-71

Закалка 850 С в масло, отпуск 600 С

1,5 ч

2 Закалка

850 С в масло, отпуск

200 С 5 ч

Составитель А.Орешкина

Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец