Способ обработки нержавеющих сталей мартенситного класса

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при обработке давлением нержавеющих сталей мартенситного класса. Целью изобретения является повышение качества. Заготовки диаметром 40 мм из стали 40<SP POS="POST">.</SP>13 нагревают до 950°С (Ас<SB POS="POST">1</SB> + 130°С), деформируют со скоростью 10 с<SP POS="POST">-1</SP> и степенью деформации 80%, а затем закаливают в масле и отпускают при 570 - 580°С. 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яis С 21 0 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ва (21) 4716901/02 (22) 11.07,89 (46) 07.08.91. Бюл, М 29 (71) Физико-технический институт АН БССР (72) Л.Н.Тюрин и А.В.Францкевич (53) 621.785.3:669.15,194 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 602569, кл. С 21 0 1/78, 1978.

Аьторское свидетельство СССР .

М 1090755, кл:С 21 0 8/00, 1984.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при обработке давлением нержавеющих сталей мартенситного класса.

Цель изобретения — повышение качестПример. Заготовки диаметром 40 мм из стали 40Х13 химического состава 0,43 С;

13,1 Ci; 0,8 Мп: 0,8 Si нагревали до 850, 900, 950, 1000 и 1130 С, прессовали со скоростью 10 с и различными степенями деформации, закаливали в масле после прессования и отпускали при 570 — 580 С.

Повышение температуры нагрева и деформации до Ac> + (80 — 180) С благоприятно влияет на упорядочение дислокационной . структуры и степени ее совершенства и устойчивости, увеличивает однородность де-формации. Деформирование в этом температурном интервале сопровождается растворением частиц карбидов хрома и углерода. Вместе с тем значительная часть карбидов не переходит в твердый раствор и тем самым препятствует росту зерен аусте50 1668425 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ МАРТЕНСИТНОГО КЛАССА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при обработке давлением нержавеющих сталей мартенситного класса, Целью изобретения является повышение качества. Заготовки диаметром 40 мм из стали 40Х13 нагревают до 950 С (Ас + 130 С), деформируют со скоростью 10 с и степенью деформации 80, а затем закаливают в масле и отпускают и ри

570-580 С; 1 табл.

\» нита, затрудняя миграцию границ, т.е. сдерживает рекристаллизацию. При последующей закалке после деформации в результате фазовых превращений образуется дисперсная структура состава аустенит+ мартенсит + карбиды.

При нагреве до температуры ниже t =

Ac> + 80 С в сталях с повышенным содержа- 0" нием углерода вследствие их пониженной О пластичности образуются поверхностные Q(} трещины. Ф

При более высоких температурах нагрева, выше точки Ас (для стали 40Х13 Ас Ц

1100 С), сталь переходит в однофазное аустенитное состояние. Деформирование со- с провождается интенсивным и ротеканием разупрочняющих процессов — рекристаллизацией и ростом динамически рекристаллизованных зерен аустенита. Даже после закалки по завершении деформации фиксируется крупнозернистая структура с четкими границами аустенитного зерна, мелкоигольчатым мартенситом и мелкими равномерно распределенными карбидами.

1668425

Формула изобретения

Температура испытания, С о

Показатели качества

Теипература обработки

20 900 20

900

Степень дефориаиин, I

50 80

850 (Ас +30 С) дс

Известный d способ 1

8-12

11-15

23 66

47 93

92

900 (Ас1+80 С) Ьс

Р

950 (Ac<+130 C)

1 у

8-10

24 95

53 97

97

2-3

6-8

26 139

60 99

115

1000 (рс1+180 С) d

Ч

4-6. 32

28 133

68 98

120

20-25

1130 (Ac +30 С) б

25-ЭЭ

17 Э!

42 80

38

П р и и е ч а н н е. de - разиер зерна, ики. о - относительное удлинение, X.

9 - относительное суненне лейки, X..

Составитель Т.Родина

Тех ред M. Моргентал

Корректор С.Черни

Редактор Е.Папп

Заказ 2627 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Исследование влияния степени деформации показало, что применение степеней деформации ниже 75 не обеспечивает получение минимальной величины зерна и максимальной пластичности. Применение степеней деформации выше 75 для нержавеющих сталей мартенситного класса с содержанием углерода 0,3-0,4 $ увеличивает однородность деформации, измельчение зерна, повышение пластичности, что исключает образование поверхностных трещин при последующем деформировании. При этом высокая устойчивость против рекристаллизации обусловлена высокой легированностью карбидообразующим элементом — хромом, образующим специальный карбид (CrFe)nCe, который обладает высокой устойчивостью против растворения в аустените, Входя в цементит, хром стабилизирует его, снижает скорость укрупнения карбидов. Образование в структуре большого количества мельчайших карбидов (CrFe)zgCe величиной от 0,4 мкм и менее и расположение их по границам зерен способствует закреплению границ, т.е. сдерживанию роста зерен.

Увеличение степени деформации выше

85 нецелесообразно из-за усиления развития динамической рекристаллизации.

Результаты металлографических исследований и механических испытаний на растяжение при 900 и 20 С представлены в таблице.

5 Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа позволяет получать в нержавеющих сталях мэртенситного класса мелкодисперсную структуру с величиной зерна 2 — 3 мкм, Сталь 40Х13 с такой величи10 ной зерна при 900 С обладает повышенной пластичностью и имеет относительное удлинение д = 139/„что в 2,2 раза выше по сравнению с обработкой по известному способу. Увеличение пластичности стали, обра15 ботанной по предлагаемому способу, исключает образование поверхностных трещин, Все это повышает качество получаемых поковок, Способ обработки нержавеющих сталей мартенситного класса преимущественно с содержанием 0,3 — 0,4 углерода, включающий нагрев выше Ас5 и деформа25 цию, отличающийся тем, что, с целью повышения качества, нагрев ведут до Ac> + (80 — 180) С, деформируют со степенью более 757;, но не выше 85 ь и закаливают.