Способ обработки тонколистовой стали аустенитного класса
Изобретение относится к машиностроению , конкретно к термообработке тонколистовой стали аустенитного класса. Цель - повышение усталостной прочности и пластичности при 80-150°С. Способ включает нагрев стали до 450-570°С, выдержку и охлаждение , при этом выдержку определяют из соотношений: rmin 35981, 54688-263, 6322 Т + OJ247235 Т2 - 0.000885729 Т3 + 0,00000406 TVmax 124280,2266-919,25V Т + 2,55 Т2 - 3,14727 Т3 + MSe-IOJ6, где Tmin, tmax - минимальное и максимальное время выдержки, ч; Т - температура нагрева , °С. Способ позволяет существенно;повысить пластичность, усталостную прочность и долговечность деталей из стали аустенитного класса. 1 табл. iw и
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 D 6/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
° «в
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4656487/02 (22) 28.02.89 (46) 15.03.92. Бюл. М 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Сумского научно-производственного объединения им. М.В.Фрунзе (72) Е.А.Коломыцев, В.Ф.Руденко, Ю.М.Григоренко, В.Я.Григоренко и В.И,Тарадонов (53) 621.785.79 (088.8) (56) Химушин Ф.Ф, Нержавеющие стали. M.:
Металлургия, 1967, с. 314-315.
Авторское свидетельство СССР
М 1032029, кл. С 21 0 6/00, 1980, (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТОНКОЛИСТОВОЙ СТАЛИ АУСТЕНИТНОГО КЛАССА
Изобретение относится к машиностроению, конкретно к термообработке тонколистовых сталей аустенитного класса, Цель изобретения — повышение усталостной прочности и пластичности стали аустенитного класса при 80-150 С.
Пример. Обработке подвергали ленту толщиной 0,4.мм из стали аустенитного класса 23Х15Н5АМЗШ по ТУ14-1-4126-86.
Квадратные заготовки 240Х240 мм собирали в пакет по 12 шт. и протачивали на размер диаметром 218 мм. Собирали в зажимном приспособлении в количестве 10 шт. с двумя заготовками-экранами и помещали в электропечь. Нагрев проводили до 450-570 С.
Продолжительность выдержки определяли из следующих соотношений;. Ж 1719441 А1 (57) Изобретение относится к машиностроению, конкретно к термообработке тонколистовой стали аустенитного класса. Цель— повышение усталостной прочности и пластичности при 80-150 С. Способ включает нагрев стали до 450-570 С, выдержку и охлаждение, при этом выдержку определяют из соотношений: min = 35981, 54688-263, 6322 Т + 0.7247235 Т вЂ” 0,000885729 Т +
0,00000406 Т4;г., = 124280,2266 — 919,251»
«Т + 2,55 Т вЂ” 3,14727 Т + 1,456 10 6 Т, где
Ymir, бивак — минимальное и максймальное время выдержки, ч; Т вЂ” температура нагрева, С. Способ позволяет существенно повысить пластичность, усталостную прочность и долговечность деталей из стали аустенитного класса. 1 табл.
Тмин = 35981,54688 — 263,6322 Т +
0,7247235 Т вЂ” 0,000885729 Тз + 0,00000406 <
«-Т4;
° и
r макс = 124280:2266 — 919,2511 2,55 Т2- Ч ) — 3,14727 Т + 1,456 10 Т, где Хмин.— минимальное время выдержки при фь данной температуре, ч;
° аВВЭЬ тмакс — максимальное время выдержки при данной температуре, ч:
Т вЂ” температура нагрева, С.
Указанный временной интервал выбран на основании комплексной оценки показателей прочности (o0,2,оа) и пластичности (д) при 20 С и при рабочих температурах (50180 С) и оценки долговечности работы деталей в процессе ресурсных испытаний.
Выдержка в процессе старения меньше Гмакс при температуре нагрева до 450-570 С
1719441 ри рабочих температурах. При этом предел екучести несколько снижается при T «.-0oÑ, в то же время пластические свойства материала довольно высоки как при комнатной температуре (Ти«. = 20 С) так и при рабочих температурах (см. таблицу).
После окончания выдержки приспособление с заготовками извлекали из печи и охлаждали на воздухе до комнатной температуры.
Результаты механических испытаний после обработки стали по предлагаемому способу приведены в таблице. Также в таблице указаны сравнительные данные после обработки по известному способу (нагрев до 280 .С; выдержка 2,0 ч и охлаждение).
Как видно из приведенных данных, обработки ленты по предлагаемому способу приводит к одновременному повышению усталостной прочности оо и пластичности д при рабочих т "мпературах (150 С).
Комплекты мембран, изготовленных из обработанной предлагаемым способом стали, проработали на мембранном компрессоре сверхвысокого давления. 6,3МК100/350-2000 800 - 1000 ч (обычно мембраны стоят 140-180 ч). Следовательно, долговечность повышается в 5-7 раз, Формула изобретения
Способ обработки тонколистовой стали аустенитного класса, включающий нагрев, выдержку и охлаждение, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения усталостной прочности и пластичности при 80-150 С, нагрев проводят до 450-570 С, а время выдержки определяют из следующих соотношение: . twin = 35981,54688 — 263,6322 Т +
0 7247235 Т вЂ” 0,000885729 Т + 0;00000406i
tmax 124280,2266 — 919,251 Т + 2,55" кТ -3,14727Тз+1,456.lO T4, где dmin — минимальное время выдержки при данной температуре, ч;
% ах — максимальное время выдержки при данной температуре, ч;
Т вЂ” температура нагрева, С, недостаточна для превращения части мар- и тенсита деформации в аустенит и его отпу- т ска. В результате материал имеет свойства, 2 близкие к исходным, т.е. имеет довольно б высокие показатели прочности (с@р,съ) и 5 пластичности при Ти«. - 20 С и резкое падение пластичности при рабочих температурах (150 С).
Выдержка при старении в интервале температур 450-570 С больше max приво- 10 дит к полному превращению мартенсита деформации в аустенит, при этом по границам зерен наблюдается выпадение мелкодисперсных карбидов и интерметаллидных фаз. В результате после такой обработки 15 материал имеет показатели прочности (оо,г,ere) сравнительно низкие, близкие к значениям этих показателей для аустенитных сталей при Т «. - 20 С, и низкий пока- 20 затель пластичности (д) как при комнатной температуре, так и при рабочих температурах., Тонколистовой прокат иэ сталей аустенитного класса имеет структуру, которая со- 25 стоит из аустенита и мартенсита деформации в количестве 10-30 в зависимости от химсостава исходного материала и степени деформации в процессе прокатки.
Лента с такой структурой металла ха- 30 рактеризуется высокими показателями о прочности и пластичности при 20 С (см.табл.1 — исходное состояние) в то же, время мартенсит деформации неустойчив, В связи с этим в процессе деформации ма- 35 териала при рабочих температурах 50180 С, в результате деформационнога старения происходит резкое снижение пластичности материала (см.таблицу — исходное состояние Тисn, - 150 С).
При старении тонколистового материа.ла аустенитной стали в интервале температур 450-550 С при определенной выдержке для данной температуры происходит превращение части мартенсита деформации в 45 аустенит и отпуск мартенситной и аустенитной фазы. В результате этого в материале не происходит деформационного старения
1719441
11еханические свойства
Ореня вццержки эксперимента, ч расчетное время еыдеряки> ч
Температурный ревмя обработки, С стапостная прочность
T «»>» 20 C Tp>в 0«150 C О кгсlммв о«т кгсlмма
6g 3, кгс/ммв 8 чо,в ° кгс/мм
G>» кгс/мне
G„„ кгс/
Орейяагаеньй
570 . 0м я « 0>16
»3,0
131,0
136,0
12li 0
139>4
129,7
136 0
126,3
139,0 .129
0 нет 0.35
55о 0„,» « .0,68
Ф,; «1,40
520 0г1„«2,40
0 ме, 6,25
500 Ф„,;я «4,75
0»»>Ä 12.25
0 4 14 70
475 ь мек 39,70
0«>ел 39>94
«115>0
118, О
165,0 21,0 125,0 134,0 6,0
Известный
280
76,0
53 О
2,0
Составитель В. Русаненко
Редактор Г.Мозжечкова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор 3.Лончакова
Заказ 742 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
0,15
O>t8
Oi35
0,40
0,5
0>7
1,25
1,5
1,0
2,4
5,0
6,0
4,0
5,0
12,0
14,0
12,0
15,0
40,0
50,0
g0,0
40,0
105,0
115 ° О
117>0
105 0
85 ° О
48,0
119 0
102,0
82,0
70,0
116,0
94,0
Очо, О
72,0
110,0
105,5
80,0
72 ° О
112,0
104,0
90,0
73,0
lit>0
103 5
81,0
71,0
167 ° О
172,0
170,0 . 168,0
171>0
169,4
169,0
166,7
168, О
172,0
171,0
165,0
165,5
172>0
172,0
165,0
170,0, 170,0
165, О
166,0
168,0
168,О
166,0
167 ° О
21,0
18.S
l7 ° 5
15 ° О
20,0
18,0
17,0
14,7
19>5
16,0
14,0
13,Ь
18,7
17,0
13,0
11,5
18,S
16,8
15 ° 6
12 ° 5
19,5
18,5
17,5
15>5
126,0
126,0
121 ° О
112,0
125,6
124,0
120,0
113,0
124,6
121, О
115,0
114,0
131,0
128,0
130,0
112, О
130,0
128,0
123,0
113,0
127,6
123,0
122,0
115,0
l3 l,0
141,0
135,5
141>5
134,2
139,0 .136,О
138,0
134, О
146,0
142>5
131,0
135,0
126,0
6,0
19,0 . 21,0
14,0
4,8 7
19,0
22,0
14,0
5,2
19,0
20,0
19,5
7,5
22,0
16,0
l4,5
7,0
19,0
17,5
14,5
5,0
19,0
21,0
16,0
76,0
74,5
58,0
36,0
76,5
74,0
56 ° 0
56,о
74,0
74,0
60,0
58,0
75,0
74.5
58,0
56,0
74 0
74>0
58,0
56,0
75,О
68,0
60,0
56,0
52,0
73,0
76>0
64,0
53 0
74,0
76 ° О
65,0
50,0
73,0
75,0
69,0
56,0
76,0
67,0
64,0
56,0
73,0
66,0
63,0
51,0
70 ° О
75,0
63,0
