Способ термической обработки мартенситно-стареющих сталей

 

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии термической обработки высоколегированных мартенситностареющих сталей. Цель изобретения - повышение пластичности и сокращение времени обработки. Способ включает гомогенизацию при 0,87 - 0,9 температуры плавления, закалку от 0,95 - 0,99 Ас<SB POS="POST">3</SB>, обработку холодом при -70...-80°С, выдержку 0,5 - 1 ч, старение при 0,95 и 09Ас<SB POS="POST">1</SB>. Использование способа приводит к повышению комплекса механических свойств и уменьшению времени обработки деталей. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 21 D 6/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTQPCH0IVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 440546 3/23-02 (22) 30.12 ° 87 (46) 30.03.90. Бюл. Р 12 (72) И.А. Перфилов и Л.Н. Солодовник (53) 621.785.79(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 276123, кл. С 21 D 1/00, 1970, Бирман С.P. Экономнолегированные мартенситностареюцие стали. М.: Металлургия, 1974, с. 121-124. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЦИХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к металИзобретение относится к металлургии, а именно к технологии термической обработки высоколегированных мартенситно-стареющих сталей.

Цель изобретения — повышение пластичности стали и сокращение времени обработки.

Проводили термическую обработку деталей от 20 плавок, изготовленных из стали 05Х12К9Н5М6Л (химический состав приведен в табл. 1). Обработку вели по известному и предлагаемому способу.

Режим термической обработки по предлагаемому способу.

Нагрев до 0,87-0,9 температуры плавления (1180-1220 C) в контейнере с аргоном, выдержка 2-2,5 ч,охлаждение с обдувом сжатым воздухом струями воздуха от вентиляторов, скорость ох-. лаждения 20-30 С/мин.

Нагрев до 0,95-0,99 Ася (780-790 С), выдержка 1-1,5 ч, охлаждение с облу„„SU„„1553564 . А i

2 лургии, конкретно к технологии термической обработки высоколегированных мартенситностареющих сталей. Цель изобретения - повышение пластичности и сокращение времени обработки. Способ включает гомогенизацию при 0,870,9 температуры плавления, закалку от 0,95-0,99Асу, обработку холодом при -70...-80 С, выдержку 0,5-1 ч, старение при 0,95 и 0,9Ас . Использование способа приводит к повышению комплекса механических свойств и, уменьшению времени обработки деталей.

5 табл. вом сжатым воздухом и струями воздуха Се от вентиляторов со скоростью 80 С/мин. а

Допускается охлаждение проводить в воду или спреером водовоздушной смесью, при размещении отливок на поддоне.

Охлаждение до (-70) †(-80) С, вы- @-» держка 0 5-1 ч, отогрев на воздухе. р»

Допускается загрузка отливок на старение без отогрева до комнатных . температур.

Нагрев до 0 95 Ас, (560-570 С), выдержка 0,5 ч,охлаждение с печью до 0,9 Ас (525-535 С), выдержка 1,52 ч, охлаждение на воздухе. . в

Данные для обоснования предлагаемых режимов термической обработки приведены в табл. 2,3,4.

В табл. 5 приведены результаты испытаний стали, обработанной по предлагаемому способу и способу-прототипу

1553564

Х имический

Содеряаине компонентов, 2

С Cz Со Ni lio Si Ип $S+P

Требуемый уровень по

255У-ТУ-8049 0,02-0,08 .

Фактические крайние значения О 02-0 07

11-14 8-10,8 3-6,5 5, 1-6,5 О, Z 0,2

10,76-12,65 8,48-10,8 4,62-5,53 4,0-0,41 0,006-0 ° 21 0,18-0,35 0,0025-0,034 Остальное

0,05 Остальное

Таблица 2

Влияние температуры закалки на механические свойства стали

05Х12К9Н5М6Л после термообработки по предлагаемому способу (пл. Ф660-Ф661 - средние значения) I

МД (мг

5 NIIa

00, МПа

Температура закалки

0,92-0,93 Асб (740-750 С)

0,97- Ас (780-800 С)

Требуемый уровень свойств

1690

1520

12,0

30,0

0 35

20,0

1560

1360

35 0

0,48 1 250

>1 450

>20,0 >0,30 ъ7,0

Таблица 3

Влияние скорости охлаждения от. 0,89 Тпл (1200ОС) на механические свойства стали 05Х12К9Н5М6Л, обработанной по предлагаемому способу (пл. С518) 6,МПа 6,,2, МПа 8, и у, Х Ксц, МДж/и

Способ охлаждения ь ч

10,0 О, 17

37,0 0,38

С печью

На воздухе

Требуемь1й уровень свойств

7,0

15,0

1630

1470

14 20, О УО, 30

)1450 у1250

Э7,0 (гомогенизация при 120ООС, с выдержкой 2 ч, закалка от 960"С, выдержка

2 ч, обработка холодом при -70 С, выдержка 8 ч, старение при 540 С, выдержка 2 ч).

Таким образом, использование предлагаемого способа термической обработки мартенситно-стареющих сталей обеспечивает по сравнению с известным спо-10 собом следующие преимущества: повышение уровня пластичности на 20-30%, надежное и стабильное (93 против 707) получение требуемого комплекса механических свойств деталей, независимо от отклонений химического состава плавок данной марки стали; существен-. ное снижение времени обработки.

Формула изобретения

Способ термической обработки мартенситно-стареющих сталей, включающий гомогенизацию, закалку, обработку холодом и старение, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения пластичности стали и сокращения времени обработки, гомогенизацию проводят при температуре 0,87-0,90 температуры плавления, закалку осуществляют от 0,95-0,99 Асй после выдержки при данной температуре в течение 1,Î1,5 ч, обработку холодом ведут в течение 0 5-1,0 ч, а старение проводят ступенчато при 0,9 Ас q с предварительным прогревом пои 0,95 Ас 1.

Таблица 1

1553564

Та блица 4 Влияние температуры старения на механические свойства стали

05Х12К9Н5М6Л, обработанной по предлагаемому режиму в «МПа

Плавка, Режим старения

KCU

ИДж/м

1540 1290 15 О 26 О О 39

1730 1600 1210 22эО Оэ31

1580 Ä1260 13,0 28,0 0,36

1680 1310 12,0 33,0 О ° 34 1450 Ф 250 >7эО 20э0 0 130

Параметры режимов термообработки технол.

Плавка

CU

МДж/м

Предлагаемый

Известный

)1250 7,0 20,0 Э0,3

И450

Р281 0,95 Ас (570 G), 1 ч

0,93 Ас (550 С), 3 ч

0,94 Aei(560 С) ° 1 ч

0,9 Ас< (535 С), 3 ч

С220 0,94 Ас (560 С), 5 ч

0,94 Aci (560C) 1 ч

0,9 Ас,(530 C), 3 ч

Требуемый уровень свойств

Т 335 1220ОС вд 2 ч

730 С вд. 2 ч

- 75 С вд 2 ч

570 С вд 1 ч- 535 C вд. 2,5 ч

Ф 387 1200 С вд. 2 ч

800 С вд 1,5 ч

-70 С вд 3,0 ч

570 С вд. 1

-«530 С вд 2 ч

m-1067 1200ОС вд. 2 ч

770 С вд. 1 5 ч

-70 "С вд. 2 ч

565 С вд. 1 ч -1

- 530 С вд. 2,5 ч

Ф 387 1200 С, выд. 2 ч

960 С, вд. 2 ч, 760 С вд. 2 ч

-70 С вд. 8 ч

540 С вд. 2 ч

Требуемый уровень механических свойств

Таблица 3

Механические свойства

6 - МПа60 KIa 8, X Ю, Х K

1530 1370 16,0 37,0 0,40

1740 1360 . 14,0 28,0 0,45

1660 1525 17, О 35, О 0,48

1745 1650 13,0 23,0 0,27