Способ упрочнения сталей с нестабильным аустенитом

 

(..

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<16857ОЗ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040478 (21) 2598545/22-02 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет— (51)М. Кл.2

С 21 D 1/" 8

С 21 D 6/00

С 21 D 7/14

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений и открытий (53) УДК 821..785.79 (088.8) Опубликоьано 1509,79. Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 1809.79 (72) Авторы изобретения

Л.С. Малинов и Н.М. Никопорец (71) ЗаяВИтЕЛЬ ждановский металлургический институт (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЕЙ C HEC1ÀÁéËÜHÛÌ

АУСТЕНИТСМ

И з обрет ение оти оси т с я к мет аллургическому производству, а именно к упрочиению сталей с нестабильным аустенитом.

Известен способ обработки 5

Fe-Сг-Мо сталей.с нестабильным аустенитом, включающнй закалку, теплую деформацию со степенью обжатия 80% при 400-450 С (выше точки Ng) последующую холодную деформацию и отжиг при 350-450 С (1).

Состав хромоникелевых сталей и режим теплой деформации подбирают с таким расчетом, чтобы происходило упрочнение аустенита и его дестаби- 15 лизация до определенного уровня за счет деформационного старения. Последнее необходимо для того, чтобы

s процессе испытаний получило развитие уАпревращение, реализуемое .2ц в качестве механизма упрочнения и релаксации напряжений.

В Fe-Cr-Mn сталях теплая деформация после закалки в интервале 400450 С стабилизирует аустенит, что о не позв on яет обеспечить требуемое развитие р превращения при последующем нагружении .

Известен также способ упрочнения (прототип), согласно которому проводят холодную деформацию и старение для дестабилизации аустенита с последующей теплой деформацией и последе" формационной выдержкой (2) ..Однако этот способ применим лишь к стареющим Fe-Cr-Yin сталям со специально подобранным составом.

Для весьма технологичных малоуглеродистых Ее-Cr-Ыт экономнолегированных сталей известный способ неэффективен, так как процессы старения в них получают слабое развитие.

Цель изобретения "-аключает"я в разработке способа упрочнения нестареющих или слабостареющих Fe-Cr-Mn сталей, позволяющего получить высокий уровень прочностных и пластических свойств.

Цель достигается сочетанием теплой деформации ниже Mg на 20 — 100 C со степенями обжатия 50-80%,поспедующей холодной деформацией и ниэкотемпературным отжигом.

В указанном интервале температур

Fe-Cr-Мп стали обладают повышенной пластичностью по сравнению с таковой для более низких и более высоких температур деформирования. Последнее обусловлено постепенным образованием мартенсита деформации. Кроме

Формула изобретения

Составитель Г. Шевченко

Редактор Н. Корченк о Техред М,Келемеш КорректорМ. Вигула

Тираж 653 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Б-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5413/30

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф4

° кф о г

3 68 ,,Ф ;

° Ф . того, образовавшийся в небольшом количестве весьма дисперсный мартенсит инициируе 1 — а превращение. при последующих испытаниях на растяжение, что компенсирует стабилизирующее действие образующейся при теплой деформации ячеистой субструктуры аустенита. В результате в упрочненном аустените удается избежать его стабилизации и обеспечить оптимальное развитие мартенситного превращения при нагружении.

После теплой деформации при температурах ниже Mg на 20-100 С, последующей холодной деформации на

20-40% при комнатной температуре и ниэкотемпературного отжига (ъ 350 С) в Fe-Cr-Mn сталях удается получить предел прочности 190 кгс/мм2при удовлетворительной пластичности, что не обеспечивается применением для этих сталей известных способов.

Выбор интервала теплой деформации на 20-100 С ниже точки Mg обусловлен тем, что при меньшем удалео нии от Mg, чем на 20 С, в процессе деформации в результате тепловыделения Mg может быть превышена и происходит черезмерная стабилизация аустенита. При большем, чем на 100 С, удалении от Mg интенсивно развивается y — 4.превращение, в результате чего в процессе упрочнения образуется много мартенсита и при обжатиях со степенями 50-80% происходит расслоение металла.

Таким образом, проведение теплой деформации в относительно узком температурном интервале, ниже точки

Mg исключает черезмерную стабилизацию аустенита и образование большого

5703 4 t б колИчества мартенсита, сохраняя значительное развитие 7" -« А превращения при последующем деформировании в процессе испытаний на растяжение.

Пример . Сталь 20Х13Г8 закаливают с 1100 С в воде (Mg 300 С) и деформируют при 250. С на 50%. Затем проводят холодную деформацию при комнатной температуре на 20% и отжигают при 350 С 1 ч. В результате получают следующие механические свойства: 9 Од 189 кгс/мм д 10%;

rP 1 9% . В случае деформации этой же стали при 550 С (выше точки Mg, как это обычно принято) со степенью обжатия 50% и последующей холодной деформацией на 20% прочностные свойства не превышают следующие величины:

6> 163 кгс/ ; Од 160 кгс/мм при .б 10% и у 15%.

Способ упрочнения сталей с нестабильным аустенитом, преимущественно

25 системы железо-хром-марганец, включающий закалку, теплую и холодную пластическую деформацию и низкотемпературный отжиг, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше- °

Зр ния прочности прн сохранении пластичности, теплую деформацию осуществляют на 20-100 С ниже точки Mg. о

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

35 1. Металловедение и термическая обработка металлов, 1976, 9 3„ с. 18-25.

2. Авторское свидетельство СССР

9 567758, кл. С 21 D б/00, 1976.