Изобретение относится к термической обработке материалов и может быть использовано в машиностроении, где требуются высокопрочные и высокопластичные поверхностно упрочняемые аустенитные стали.

Известен способ термической обработки этих сталей, по которому для упрочнения поверхностного слоя при сохранении аустенитной сердцевины проводят химико-термическую обработку, например азотирование, позволяющую получать упрочненный слой глубиной не более 0,2 вЂ” 0,3 мм. Однако азотирование у-железа менее эффективно, чем а-фазы, из-за меньшей скорости диффузии азота в аустените при 550 вЂ” 650 С. Кроме того, указанная обработка более трудоемка и не позволяет в достаточно широких пределах изменять глубину упрочняемого слоя.

Для получения заданной глубины упрочняемого слоя предлагается предварительно проводить объемную закалку и старение для стабилизации аустенита, затем поверхностную закалку на заданную глубину для дестабилизации аустенита в поверхностном слое и последующую обработку холодом слоя для получения в нем мартенсита при температуре, превышающей температуру начала мартенситного превращения стабилизированной сердцевины, Затем можно проводить старение поверхности.

Пример. Исходный материал вЂ” стали

Н21ТЗМ2 и Н21ТЗМЗ, выплавленные в открытой индукционной печи. Упрочняющую обработку сталей проводили в несколько этапов.

5 На первом этапе осуществляли стабилизацию аустенита (закалка от 1100 С в воде + старение аустенита при 475 С вЂ” 3 ч (сталь

Н21ТЗМ2) и 6 ч (сталь Н21ТЗМЗ) . Мартенситная точка стали Н21ТЗМ2 снизилась с ми1О нус 70 до минус 160 С, сталь Н21ТЗМЗ стала аустенитной вплоть до температуры кипения жидкого азота. Затем следовала дестабилизация поверхностного слоя с помощью закалки токами высокой частоты. После этого вЂ” про15 ведение мартенситного превращения в дестабилизированном поверхностном слое вЂ” охлаждение стали Н21Т3М3 в жидком азоте + отогрев на воздухе; изотермическое мартенситное превращение при минус 120 С (выдержка

2о 3 ч) стали Н21Т3М2. При этом в поверхностном слое образовалось 40 вЂ” 50% мартенсита, и сердцевина образцов осталась в стабилизированном аустенитном состоянии. И, наконец, старение мартенсита (выдержка 1 ч при

25 450 С) . Твердость мартенситного слоя после старения достигает 45 вЂ” 53 ед HRC, Толщина мартенситного (упрочненного) слоя 4 мм.

Описываемый способ дает возможность получать высокопрочный поверхностный слой на

30 аустенитных сталях с помощью только терниПредмет изобретения

Составитель Г. Шевченко

Техред Н. Куклина

Корректор Т. Гревцова

Редактор Л. Тюрина

Заказ 790/16 Изд. № 1146 Тираж 591 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва„.Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, Р

3 ческой обработки, регулировать толщину упрочняемого слоя в широких пределах (от 1 до 4 мм) за счет изменения частоты и выдержки при нагреве т.в,ч., допускает окончательную механическую обработку (точение, шлифовка), после дестабилизации или мартенситного превращения.

1. Способ термической обработки аустенитных метастабильных сталей и сплавов, включающий поверхностную обработку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения заданной глубины упрочняемого слоя, проводят предварительно объемную закалку и старение для стабилизации аустенита, затем по5 верхностную закалку на заданную глубину для дестабилизации аустенита в поверхностном слое и последующую обработку холодом для получения в нем мартенсита при температуре выше начала мартенситного превраще1о ния стабилизированной сердцевины.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют старение поверхностного слоя.