Способ обработки сталей и сплавов

 

Союз Соеетскмн

Соцмалмстймескмн

Реслублик (61} Дополнительное к авт. свиа-ву (22) 3 e î 24. 10. 77Р1) 25356 16/22-02 с присоединением эаявкн № а (51) М. Кл.

С 21 D 1/78

Государственный комитет ссср но делам нзобретеннй н открытей

С 21 7) 6/00 (23) Приоритет -. !

Опубликовано 05.08. 79.Бюллетень Ие 29 (оз) У К 621 785 .79(088.8) Яата опубликования описания 08. 08.79 г (72) Автори и-обретении В. A Лихачев, В. В. Рыбин, О. Г. Соколов н С. Л. КУзьмин (73) Заяэителя г (54) СПОСОБ ОБРАЕОТКИ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к машнностроенню н может быть использовано для придания необходнмых эксплуатационных свойств материалам, применяемым в машиностроении.

Как известно, многие металлы и сплавы, испытывающие фазовые превращения, обладают так называемым эффектом пластнчностн превращения, который заключается в аномальном возрастании скорости пластнческой деформация в нн- 16 тервале температур преврашення. Термоцнклнрование через температуры превра- щения может привести здесь к высоким значениям накопленной деформацнн.

Эффект пластичности превращения 1% ,наблюдается, например, в процессе превращений в железе и сталях (1).

Явление резкого падения сопротивления деформнрованню нлн сопротивлению ползучестн н релаксации обнаружено как во время протекания фазовых превраще»

Мнй диффузионного типа, так и в процессе, мартенснтных превращений. Известно, B

2 частностн, что железомарганцевый сплаЬ

F8 16%, Ят„1%, & 0,09% С, нспытываюшнй мартенснтное превращение

ГИК ГПУ тяпа в интервале температур ниже 300 С, обладает черезвычайно сильными аномалиями с точки зрения проявления пластнчностн превращения 12).

Как прн нагреве, так и прн охлажденнн под постоянным напряженнем отожженные образцы этой стали деформнруются сверхпластично, т.е. усиленно накапливают деформацию именно в интервалах протекания прямого н обратного превращений. С ув ьлнченнем приложенных напряжений растет н величина самого эффекта пластнч» ности превращения.

Эффект пластичности преврашення при мартенснтных превращениях обнаружен также в сплавах йЛ; Ма<а, СыЪ . бяА6Й, FQN, Си Sn., в технически чнсгом кобальте н ряде другнх.

Во многих случаях эффект пластичности превращения оказывает отряпательное влияние на работу кбнструкцнй, 678076.3 ибо ио время протекания фазового (и том числе и мартенситного) преврашенпп даже незначительное внешнее усилиЕ может привести к довольно большим деформациям. Эти деформации пластичности преврашения могут оказаться критическими и послужить причиной преждевременного износа конструкций или их разру- шения.

Наиболее близким к предлагаемому to изобретению техническим решением явt ляе гся способ обработки металлов и сплавов, претерпеваюших при эксплуатации обратимые мартенситные преврашеняя, заключаюшИЯся в пластической де- 15 форт ящик и мартенситиой фазе (при комнатной температуре) и последуюшем нагреве до температуры старения, выдержки и охлаждейии до комнатной температуры 31 . 20

Однако едет способ применяется для упрочнения материала, UeNi4o яэобретения является подавление деформация в пропессе мартеяснтяот о преврашеняк и напряжеияом маге1 iриале.

Зга цель достигается тем, что в предлатаемом способе обработки холодную йластическую деформацию произво— дят в направлении эксплуатационной нагрузки, а последуюший нагрев ведут до температуры выше конца обратного мар генситяого преврашения, но ния е температуры отжйга. При "этом "о сазьвается, что хотя само мартенситное преврашение такой процедурой. не подавляется, дефор- . мацйя пластичности отсутствует, тек что в температурном ищервале преирашений формоизменения под нагрузкой не наблюдается.

П р и .м е р 1. Марганцовистая сталь

Fe - 24% Mm испытывает обратные мартенситные ГПУ вЂ” 3 ГЦК превраше45 ния при нагреве в интервале 200о

ЗОО С; прямые FIIK П)У преврашенияпря Охлаждении ниже 100 С. Маргайцовистуо сталь отжит ают h вакууме при

970 С в течение 2 час. При нагреве ис ходного (отожженного) образца под напряжением 4 кг/мм происходит инч енсивt кое накопление деформация в температурном интервале протекания мартенситного

ГПУ - ГЦК превращения 200-250 С, так что в конце превращения деформация составляет окопу 0,2% (точность измеревяя около 10 %).

Иля подавления эффекта пластичности преирашения отожженный материал при комнатной температуре деформирутот кручением на 8%, затем нагревают до

500 С и охлаждают до комнатной температуры. При комнатной температуре к образцу прикладывают постоянный крутяший момент, направленный в ту же сторону, в котерую задавалась предварительная холодная деформация, и соответствующий напряжению 4 кг/мм . В процессе последуюшего нагрева до

360 С, т.е. вьпие температуры KoHIla

ГПУ-+ UK превращения, деформация не наблюдалась, хотя при нагреве образца исходного материала отожженного и течение 2 час при 970 С) в интервале темнератур 200 250 С (т.е. в ходе преврашения) накапливается около О, 2% деформации.

Пример 2. Нля подавления эффекта пластичности преврашения отожженный материал деформируют кручением на 27%.

Послеяуюшие процедуры проводятся так же, как изложено в примере 1. Формоизменение не наблюдается и ходе мартенситного ГПУ +. IIK преврашения, протекаюшего в напряженном материале и при нагреве и при охлаждении.

Использование предлагаемого способа подавления эффекта пластичности превращения для материалов, испытывающих мартенситные преврашения, обеспечивает возможность длительного функционирования конструкций, в работе которых недопустимо развитие эффектов аномальной пластичности, Способ подавления деформации в про» цессе мартенситного преврашения и напряженном материале найдет широкое применение в промышленности, в первую очередь, электротехнической, тяжелого машиностроения, кораблестроения.

Формула изобретения.Способ обработки сталей и сплавов, претерпеваюших при эксплуатации обра тимйе мартенситяые преврашения, включаюший пластическую деформацию в мартенситяой фазе и последуюший нагрев и охлаждение, о т л и ч," ю ш и и с я тем, чго,. с целью повышения сопротив ления деформированию во время превра! шения, пластическую деформацию и мартенситной фазе производят и направлении

67807<.

Составитель Г. Шевченко

Редактор Е. Братчикова Техред Э. Чужик, Корректор H,МУска

Заказ 4504/16 Тираж 653 ПодпиСное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 эксплуатационной нагрузки, Q последутоший нагрев ведут ло температуры выше конца обратного мартенситного пренрашения, но ниже температуры отжнга, Источники информации, принятые во внимание при експертиэе

1.hhef Тгип.8 3, N4 3, 1 >72, r.. 675-68 1.

2.4 4iv fut..до.д Eileen.ригеи.weSe

3 7 Nÿa 11, 1966 с. 87-02.

3. Металловедение и термическая обработка металлов, ¹9, 1975, с. 15-18.