Способ термической обработки деталей из нержавеющих мартенситностареющих сталей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ г . ° - чССНч ,,"»;:нз и е

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 56963 1

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.03.76 (21) 2338622/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25,08.77,Бюллетень № 31

1 (45) Дата опубликования описания21.09.77 (51) М. Кл.

С 21 D 6/00

С 21: D 1/78

Гввудврютвеннва «внетет

Веввтв «1«неютрюв СФР

«в диан нзююретвенй н ет«ратей (53) УДК 621.785. 79 (088.8) (72) Авторы изобретения

П, Г. Лапин, В. С, Фридман и В, Б, Спиридонов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

ИЗ НЕРЖАВЕЮШИХ МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮШИХ

СТАЛЕЙ

Изобретение относится к машиностроению н может использоваться при термической обработке деталей иэ нержавеюших маргенсит ностареюших сталей, работаюших при низких

v темпера турах (до ми нус 1 9 6 С ) . б

В современном машиностроении для иэго товления деталей, работаюших при криогенных температурах, применяются нержавеюшие мартенсигносгареющие стали. Склонность сталей к хрупкому разрушению при низких. температурах в сильной мере зависит от уровня прочности: чем он выше, тем больше, склонна сталь к хрупкому разрушению.

Известен способ термической обработки деталей из мартенситностареющих сталей, 1В включаюший закалКу», предварительный отпуск при температуре, соответствуюшей двухфазной альфа - гамма области и старение на максимальную прочность 11). . Обработка этим способом не позволяет .получить высокий уровень прочности дега лей без увеличения их склонности к хрупкому разрушению при криогенных температурах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагае мому является способ термической обработки маргенсигных нержавеюших craneN, эаключа юшийся в закалке и высокотемпературном старении при температуре,, соотвегсгвуюшей двухфазному а ус тени го-мартенси гному coc rcpt» янию f2), Однако этот способ термической обработка ки на нержавеюших мартенсигносгареюших сталях обеспечивает получение низких зна чений прочности, гак как при этом образует» ся двухфазная структура, состояшая из

70-75% маргенсига и 30-25% вторичного аусгенига, Решить вопрос получения более высокой прочности при температуре плюс о

20 С с сохранением высоких значений плас гичносги и вязкости при температуре минус о

1 9G С и зме некием. темпера гуры старения акrичecки невозможно. Это обусловлено тем, что высокие значения пластичности и о вязкости при минус 1 &6 С обеспечиваются на нержавеющих маргенситносгареюших ста лях только при наличии в структуре 25-30% вторичного аусгенита, Укаэанная структура в в данных сталях образуется только после. высокотемпературного старения при темпе569611 ратуре, соответствующей двухфазному ау сгенито-мартенсигному состоянию, г.е. при о нагреве на температуру на 30-80 С выше те@шературы начала обратного мартенситного превращения (Ас ).

Hem» изобретения получение на дега лях иэ нержавеющих сталей, работающих в интеввале температур от плюс 20 до минус

196 С, болев высоких значений предела прочности и предела текучести. 10

Это достигается тем, что в отличие от известного способа термической обработки, включающего операции закалки и старения в двухфазной аустенито мартенситной облас- „5 ти, в предлагаемом способе перед этим ста рением проводят дополнительное старение на максимальную прочность.

Принципиальное отличие предлагаемого способа термической обработки от существу- »о

I .. юшего заключается в том, что дополнительное старение выполняют на однофаэной мар генситной структуре и обеспечивают получе ние максимальных значений предела прочности и предела текучести. При этом практи- 25 чески полностью завершается процесс выделения упрочняющих фаэ иэ твердого раствора и объемная доля этих фаэ становится максимальной. Мелкодисперсная упрочняющая фа- за, выделяющаяся в маргенсите, "наследу- 1о . ется образующимся по сдвиговому механиэ- му при обратном С- превращении вторич- ным аустенитом. Такое качественное изме нение субструктуры приводит к существенному возрастанию прочности. 35

Пример. Проводят термическую обработку деталей, изготовленных иэ нержавеющей мартенситностареющей стали ОЗХ11Н10М2Т (ЭП-678 ). Используют сортовой прокат диаметром 20 мм. Состав стали, %:

Углерод 0,03

Никель 8,9

Хром 11,3

Титан 0,93

Молибден 2,1

Железо Ос тальное.

Начало температуры обратного мартенсит о ного превращения Ас 580 С; конец обра..рного маргенсигного превращения Ас 700 С.

Йля получения сравнительных данных парал/ лельно проводят термическую обработку двух групп однотипных деталей, изготовленных иэ о этой стали. Детали нагревают на 950 С, выдерживают.1 час, охлаждают на воздухе.

Затем одну группу деталей подвергают ста рению на максимальную прочность при темо пературе 500 С в течение 3 час. После чего все детали проходят старение при тем» пературах, соответствующих двухфазному аустенитно;маргенсигному состоянию, а именно: одна часть деталей первой и второй

О о групп при 600 С, а другая - при 650 С, (выдержка 2 час.и последующее охлаждепие на воздухе ). Во всех случаях контро

I лируюг зйачения механических свойств при о о температурах плюс 20 С и минус 196 С и устанавливают количество вторичного аусте нита.

Механические свойства полученных дета-. лей приведены в таблице.

569611

Составитель И. Шевченко

Редактор li. Лаикова Техред В.Куприянов Корректор С. 10д. вико

Заказ 3203/18 Тираж 693 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4Л

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Исшмпаоваиие предлагаемого способа термической1 обработки деталей из нержаве2оппцс мартенситностарекццих сталей обеопечивает по сравнению с существукццими способами воэможность получения высоких прочностных свойств пря нормальной температуре, при высоких значениях пластичности и вязкости, прн низких температурах до минус 196 С, что особенно важно для изготов лепна деталей, работакццих в криогенных ip условиях«Использование предлагаемого спо.соба снизит вес деталей из нержавеющих сталей.

Формула изобретения

Способ термической обработки деталей из нержввеюшнх мартенситностареющих ста8 лей, включающий закалку и старение в двуифазной 1области, о т л.и ч а ю щ и и с ч тем, что, с целью повышения прочности деталей, работающих в интервале температур о .-. о от плюс 20 С"до минус 196 С, перед ста рением в двухфазной области дополнительно проводят старение на максимальную прочность

Источники информации, принятые во вни= мание при экспертизе:

1. Авторское свидетецьство СССР

М ЗЭ3204, С 21 g 6/ОО, 1970.

2. Металловеде ие и термическая о6работка металлов", 1969; % 5, с. 61-66.