Способ упрочнения железомарганцевыхсплавов

 

СоюЗ Советских

Соцкалистическкх респубики

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (il>817078 (61) Дополнительное к авт. свкд-ву— (22) Заявлено 15.02.79 (21 ) 2725168t22-02 (5l)M. Кл.

С 21 О 1/78 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

6кудвретевнньй квинтет сесе

00 делен нзееретеннй к ютнрытнй

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень М 12

Дата опубликования описания 05.04.81 (53) УДК 621.78. .011 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. С. Малинов и Е. Я. Харланова

Ждановский металлургический институт (7l) Заявитель (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ

СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургическому производству, к упрочнению железомарганцевых сталей со структурой $+E.„

Известен способ упрочнения железомарганцевых сплавов, включающий деформацию при комнатной температуре (I).

Недостатком известного способа является . то, что увеличение наклепа приводит к существенному снижению пластичности.

Известен способ упрочнения сплавов за счет сочетания механического и фазового наклепа, осуществляемых деформацией, чередующейся с многократными нагревами и охлаждениями, вызывающими (= превращения.

Однако в бинарных сплавах (например в сплавах Г19) при использовании известного способа не удается повысить предел прочности выше 106 кг/мм . Кроме того, такой способ трудоемок, так как он включает многократное повторение деформации (до 5 раз) и термообработки (до 4 раэ).

Обычно. термическое оборудовантте вынесено в отдельный пролет и не находится в литтии прокатных станов холодного деформирова2 ния. Многократное изменение технологического маршрута заготовок. сильно усложняет процесс упрочняющей обработки, предложенный в способе упрочнения.

Цель изобретения — разработка способа упрочнения Fe — Mn сплавов с $ + Я структурой, позволяющего повысить прочностные свойства при сохранении достаточной пластичности, а также уменьшить трудоемкость обработки.

Поставлейная цель достигается эа счет сочетания двухкратного холодного деформирования с отжигом, проводимым после первой деформации при температурах на 100 — 150 С выше

А„, и после второй деформации — при

Я ф температурах на 50 — 70 С ниже А,„

При этом вначале проводят холодное пластическое деформирование с обжатнем 30 — 60%

Деформация должна обеспечить максимально возможное упрочнение стали, С этой точки

ЗО .зрения деформация с обжатием < 30% малоэффективна. Максимальная степень деформации (60%) ограничивается условием предупреждения образования трещин. После деформирования сталь нагревают до температуры, на 100—

Таблица 1

Обработка

Холодная деформация на 40%

130

Известный способ 6 + Ц + 6 + Ц +

+ 4+ Ц+ 42+ Ц+ 5

26

Предлагаемый способ

Д 30% + 0 400 С +

+ Д 20 — 30% + О 200 С

116

133

18

П р и м е ч а н и е .В известном способе обозначают степень деформации. Ц вЂ” циклическая обработка 400 — 20 -С. В предлагаемом способе 3 — холодная пластическая деформация цри 20 С, Π— отжиг в течение 1 — 2 ч.

150 С превышающей температуру завершения

S+ô

E. - . g превращения .(Ак ) и выдерживают в течение 1 — 2 ч. При таком режиме последеформационного отжига структура становится аустенитной. Происходит частичная релаксация микронапряжений, создается полигональная субструктура аустенита, однако еше сохраняется наклеп аустенита. Более низкий нагрев малоэффективен для протекания укаэанных процессов, а более высокий может привести к рекристаллизации, что снимает упрочнение стали и, соответственно, уменьшает уровень прочностных свойств после окончательной обработки.

После отжига проводят вторую операцию де. формирования при комнатной температуре со степенями 20-30%. В результате образуется

Я вЂ” фаза и а — фаза и значительно повы. шаются прочностные свойства. Более низкая, чем 20% степень деформации, не позволяет получить высоких mammA прочности. Большая, чем 30% деформация, существенно снижает пластичность.

Окончательной обработкой является . низко, температурный отжиг, проводимый при темпеПредлагаемый способ более прост в осуществлении, чем известный, так как в нем значительно меньше операций деформаций и нагрева, чем в известном, а уровень прочностных свойств на 25% выше, чем в известном способе.

Caaas Г19 (004% С, 194% ЬЬ) подвергают деформации на 30% при комнатной температуре, после чего проводят нагрев на 400 С .(А 280 С) и выдерживают 1,5 ч. За17078 4 ратурах; более низких (на 50 — 70"С), чем температура начала Я - Я превращения (А, ),I но превышаюших 150 С. В результате такого отжига повышается пластичность стали и не снижается прочность.

Более низкий или высокий нагрев дает худ. шие результаты. Так, нагрев, вызывающий пе реход Я ., снижает прочность, а нагрев на температуру (150 С малоэффективен с щ точки зрения обеспечения достаточной пластичности.

Способ осуществляют следующим образом.

Сплав Гlб подвергают деформации на 30% при комнатной температуре, после чего проводят нагрев на 400 С (А, = 300 С) и выдерживают 1.,5 ч. Затем деформируют сплав повторно при комнатной температуре со степенями 25% и отжигают при 200 С (Ад

250 С) в течение 1,5 ч. После упрочнения по предложенному способу обеспечивается

Sing= 115-117 кг/мм, бЬ = 132 — 135 кг/мм, д = 1 1 — 15%, + = 16 — 20 o.

В табл. 1 приведено сравнение механических свойств сплава Г16, обработанного по известному и предлагаемому способам. тем деформируют сплав новторио при комнат50 ной температуре со степенями -25% и отжимают при 170 С (А, = 220 С) в течение

1,5 ч. После упрочнения по предложенному способу обеспечивается б 110 кгс/мм, Ьр, 128 кгс/мм, д = 14%, Р = 20%.

55 „

В табл. 2 приведено сравнение механических свойств сплава Г19, обработанного по известному и предлагаемому способам.

817078

Таблица 2

Обработка

Холодная деформация на 40%

126

14

Известный способ

6+Ц+6+Ц+4+Ц+4,2+Ц+5

106

39

Предлагаемый способ

Д30% + 0 400 +

Д20 — 30% + 0 170 С

128

20

110

П р и м е ч а н и е. Цифры в известном способе обозначают степень деформации.

Ц - циклическая обработка 400 — 20 С. В предлагаемом способе

Д вЂ” холодная пластическая деформация при 20 С, Π— отжиг в течение 1,5-2 ч.

Формула изобретения

Составитель А. Денисова

Техред А.Савка Корректор М. Вигула

Ф Редактор П. Мотыль

Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

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

Заказ 1235/34

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

Способ упрочнения железомарганцевых сплавов, включающий холодную пластическую деформацию и отжиг, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности при сохранении пластичности, осуществляют двухкратное чередование пластической деформации .с отжигом, причем промежуточный отжиг ведут при температурах на 100 — 150 С выше A„ о б- ( а окончательный — при температурах на 50—

70 С ниже Ан

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Богачев И. Н., Еголаев В. Ф. Структура и свойства железомарганцевых сплавов. М., "Металлургия", 73, с. 176 — 177, 185 — 186.