Способ термической обработки низкоуглеродистых медистых сталей

 

М. А. Медведев, А. H. Дубовой и В. Г. Бычков (72) Авторы изобретения

Николаевский опдейа Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт им. адмирала С. О. Макарова (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКСЙ ОБРАБОТКИ

Н ИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ N ЕДИСТЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к, машинострое, нию, преимущественно к судостроению; оно может быть использовано при терми.ческой обработке отливок и проката из ,ннзкоуглеродистых сталей, легированных медью в количестве 0,6 - 2%.

В судостроении для изготовления ответственных деталей весом от 0,01 до 40 т и выше применяются низкоуглеродистые стали марок 08ГДНФЛ, 16ГДНМЛ.

Ä 10 .,Известны способы термической обработ-" ки низкоуглеродистых сталей, легированных медью, заключающиеся в закалке (нормализации) с температуры выше Acg и последующем отпуске прн 450-600 С о

fi3 и (2JНедостаток известных способов заключается в том, что они не позволяют повысить ударную вязкость и пластичность стали за счет максимального использования аффекта дисперсионного тверденияэ протекающего при отпуске.

Известен также способ термической обработки деталей из стали 08ГДНФЛ, включающий нормализацию (двойная нормализация для отливок весом от 10 до

40 т), заключающуюся в нагреве до температуры Ac + (30-50 С) и охлажде

: нии до температуры окружающей среды, последующий отпуск при 590-650 С в течение 4-8 ч и охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды.

Отливки из стали 16ГДНМЛ подвергают нормализации и закалке, заключак шейся в нагреве до температуры Ас +

+ (30-50 С) и охлаждении в воде до температуры окружающей среды, отпуску при 600-620 С в течение 4- 3 ч и охлаждению в воде до температуры не выше 100 С (33.

Указанный способ термической обработки также не позволяет повысить ударную вязкость и пластичность стали и получить стабильные и достаточно высокие значения предела текучести, для

08ГДНФЛ->35 кгс/мм, для 16ГДНМЛ ф55 кгс/мм, а также изменять эксплуатационные свойства в широких пределах

7035

Это не в полной мере удовлетворяет возрастающим требованиям, предьявляемым к корпусному литью и якорным цепям.

Известно, что твердый раствор меди в железе обладает малой скоростью распада. Вследствие этого эффект дисперсионного твердения при отпуске наблюдается и после предварительной нормализации. Наибольшее упрочнение за счет дисперсионного твердения соответствует 10 температуре отпуска 450-500 С. Реко0 мендуется повышать температуру отпусо ка до 600 С, так как падение прочности при этом еше не велико, а ударная вязкость значительно повышается. 15

В указанных сталях эффект дисперсионного твердения используется незначительно вследствие того, что отпуск производится при 600-640 С в течение 20

4W ч, Целью изобретения является повышение ударной вязкости и пластичности.

Цель достигается тем, что в спбсобе термической обработки, включающем закалку или.нормализацию и отпуск, отпуск ведут в две стадии: сначала при 450+ 18 С в течение 4-8 ч, затем при 600 — 10 С в течение 0,2-0,5 ч;

Охлаждение осуществляют на воздухе до 30 температуры окружаюшей среды для стали

630 С, 7ч

212

75,7 62,5 17,7 42,7 6,7

Извес тный способ

87,8

78,5 1 6,0 41,2 5,3

255

Требования по ТУ

70 55 15 40 3

Пример 2. Производят термическую обработку образцов из стали

08ГДНФЛ размером 20х20х30 мм. Состав этой стали: 0,10% углерода; 0,70% марганца; 1,35% никеля; 1% меди; 0,30% кремния; остальное-memento. Нормализацию осуществляют по режиму: нагрев

Предлагаемый 450 С, 8 ч; способ от 450 до о

600 С, 0,5ч;

600 С, 05ч

82

08ГДНФЛ и в воде до температуры не выше 100 С для стали 16ГДНМЛ. о

Двухстадийный отпуск обеспечивает повышение ударной вязкости и пластичности при стабильных значениях предела теку-„ чести, потому что при 450118 С образуется большое число зародышей новой фазы, а повторный нагрев до 600+ 10 С и выдержка при этой температуре способствуют более быстрому росту зародышей.

Такой режим старения приводит к образованию мелких частиц, возникавших в результате общего выделения вместо появления больших частиц выделений в локализованных областях в случае известной операции старения.

Пример 1. Производят термическую обработку полузвеньев калибра 82 мм из стали марки 16ГДНМЛ. Состав стали

16ГДНМЛ: 0.22% углерода; 1,23% марганца; 0,83% меди; 0,25% молибдена;

0,45% кремния, остальное-железо. Закал1 ку осушествляют по режиму: нагрев до о

930 — 950 С, выдержка 7 ч, охлажде.ние в воде до температуры окружающей среды.

Для получения сравнительных данных производят отпуск однотипных деталей, изготовленных из этой стали,, по принятому режиму.

Данные опытов приведены в таблйце 1.

Таблица 1. до 910-930 С, выдержка 1 ч,охлаждение на воздухе до температуры «ружаюшей среды, Для получения сравнительных данных отпуск образцов тех же размеров производят по принятому режиму.

Данные опытов приведены в таблице 2.

703582

55,9 45,4 20,8 48,5 9,8

168

Известный 640 С, 8 ч способ

450С, 4ч;от

450 до 600 С, 0,5ч; 600 С, 0,5 ч

63,8 54,0 20,8 58,2 5,2

208

450 С, 4 ч; от

450 до 600 С, 1ч;600С, 0,5 ч

70,8 59,6 16,8 40 0 3,8

219

Предлагаемый, 450 С, 5 ч; от способ 450 до 600ОС, 0,5ч; 600 С, 0,5 ч

54,8 20,6 55 0 6 8.

65,5

211

450С,7ч;от

450 до 600 С, 1ч;600С, 0,3 ч

62,7 53,9 22,7 55,7 4,8

208

450С,8ч;от

450 до 600 С, 0,5 ч; 600 С

0,5 ч

67,5. 57 4 21 4 543

Требования по ТУ

45 3,5

Заказ 7764/29 Тираж 653 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретения и открытий

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

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

Благодаря повышению предела теку- вначале при 450+ 18 С в течение 4-З ч, чести при удовлетворительной пластич- а затем при 600+ 10 С в течение 0,2 ности и вязкости предложенный способ

05 ч. позволяет уменьшить вес отливок без сни- Источники информации, жения конструктивной прочности. принятые во внимание при экспептизе

1. Конторович И. E. Термическая о .

Формула изобретения работка стали и чугуна. Металлургиздат, Способ термической обработки низко- 1950 с. 4-06-409.

45 Р углеродистых медистых сталей, включаю- 2. Гудермон Э. Специальные стали. ший закалку (нормализацию) с темпера- Металлургиздат, 1960, т.2, с, 1351. туры Ас + (3 -50 С) и отпуск, о т 3. Министерство судостроительной л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью, промышленности СССР, отраслевая нормал повышения ударной вязкости и пластич- ОН9-174-67. Отливки стальные для су50 ности, отпуск производят в две стадии: достроения, 1967, с. 9.

Составитель А. Секей

Редактор H. Корченко Техред М. Келемещ Корректор ). Макаренко