Способ изготовления стальных немагнитныхизделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски н

Социалистических

Республик () ) ) 829691 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 13.04.79 (21) 275 1545/22-02 (51) М. Кл.

С 21 3 1/78 с присоединением заявки №вЂ” (23)Приоритет

Генударетванный квинтет

CCCP ан двннм нзебретеннй н вткнитнй

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 18.05.81 (53) УДК 621.785. . 796(088. 8) (72) Автор изобретения

Л. И. Пустыльник

|: ::

Е .: ."... завод ВЭФ им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЬНЪ|Х

НЕМАГНИТНЪ|Х ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано в машиностроительной промышленности для изготовления немагнитных цеталей с высокой износостойкостью.

В промышленности широко применяются

S стали типа Х12, содержащие 1,2-2,3% углерода и 11-13% хрома, имеющие в структуре большое количество сложных карбидов типа М С . Их количество в

10 отожженных сталях Х12М и Х12Ф1 составляет 15-17%, а в стали Х12 - 2530%, твердость карбидов НЧ 1500. Большое количество избыточных карбидов при всех режимах термической обработки де15 лает сталь высокоизносоустойчивой.

C повышением температуры закалки в стали увеличивается количество остаточного аустенита, являющегося паромагнитной составляющей, его количество может достигать 90-95%.

Сталь типа Х12 применяется для изготовления инструмента холоцного дефор« мирования.

При изменении температуры закалки, условий охлаждения и температуры отпуска (в обычно принятом цля цанных сталей интервале температур) можно обеспечить максимальную прочность, твердость, вязкость, а также добиться миниь((альной цеформацяи инструмента иэ цанных сталей при термической обработке.

Известен способ термической обработки сталей типа Х12, заключающийся в закалке 950-1050 С с охлажцением в масле о или в расплаве солей и отпуске при

180-210 С или 320-420 С в зависимости от марки стали и требуемых свойств Г1).

В результате такой обработки сталь имеет высокие механические свойства (прочность и вязкость), HRC 57-62 и содержит менее 30% аустенита. Сталь ферромагнитна, что не применимо цля изготовления нема гнитных изделий.

Известен также способ закалки не вторичную тверцость сталей Х12М и

Х12ВМ, заключающийся в закалке 108069k а

Цель изобретения- повышение эксплуатационной стойкости немагнитных деталей, работающих на истирание.

Поставленная цель достигается тем, что для изготовления немагнитных деталей применяют высокохромистую сталь типа

Х12, которую закаливают до температуры на 31О-320 С выше точки Ас-г с охлажо пением на воздухе и подвергают ниэкотемпературному отпуску при 150-180 С.

В предлагаемом способе значительно повышенная температура закалки позволяет получить сильнолегированный аустенит, имеющий более низкую температуру мар-: тенситного превращения, в результате че« го в структуре закаленной стали содержится большое количество аустенсита.

Охлаждение деталей на воздухе также препятствует развитию мартенситного превращения. При низкотемпературном отпуске снимаются напряжения и происходит стабилизация аустенита.

Полученная после такой обработки структура состоит из 85-90% аустенсита, небольшого количества мартенсита и избыточных карбицов. Твердость деталей составляет HRC 35 40. Так как основной структурной составляющей является аустенсит, сталь нема гнитна.

Пример. Проводится термическая обработка образцов размером 8 х 8 к к85 мм иэ стали Х12М: Их закаливают от температур 1140, 1160, 1180 С с охлажденуем на воздухе и отпускают при 180 С в течение 1 ч, затем производят замер твердости и определяют магнитные свойства. Результаты опытов приведены в таблице.

3 829

1100оС, обработке холодом и высокотемпературном отпуске. После закалки в стали содержится 60-70% аустенита

Г23.

Однако после обработки холодом и вы5 сокотемпературного отпуска количество аустенита снижается до 5-10%, так как основной структурной составляющей является.мартенсит, сталь ферромагнитна. Данный способ не пригоден цля иэготовле- ц» ния нема гнитнык деталей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ термической обработки сталей Х12М и Х12Ф1 на вторичную твер дость (3).

Этот способ заключается в закалке от 1160-1180 С с последующим охлажо пением в масле или.в расплавленной соли, обработке холодом и двух-трехкратном отпуске при 520 С. В результате закал- 20 о ки в стали содержится большое количество аустенита, например в стали Х12Ф1 после закалки от 1175 С он составляет б

80%.

Однако аустенит в инструменте холодного деформирования является нежелательной составляющей, так как он снижает сопротивление пластической деформации, прочность и твердость. Обработка холю- зо дом и высокотемпературный отпуск нап равлены на то, чтобы добиться наиболее полного превращения аустенита.

Полученная в результате обработки известным способом структура состоит из 55 мартенсита, карбицов и только 510% аустенита. Сталь получается после такой обработки ферромагнитной.

Темпе ратури

Температура

Остаточная индукция фголого" образ ца в разом кнутой цепи В»", гс

4П»>

Количеств аусте нита, %

4Щ

1 э»акс гс (Н= °

1800 эрст, =10д) BeakG) (H=

1800 эрст, а 10 ) закалки оС

Коли. чество аустенита, % и время от п ска, С, ч верROC 1 Ü, HRC вердость, RC

1140 49

6300 4500 73

I80, 49 6650 4850

1 ч

39 4760 2960

72.

1160 39

1180 35

445 0 2650 84

4000 2200 87

140

14 19000 17200

Отож- 14 жен ный ббраэец

18300 16500

400

Свойства после закалки

Свойства после отпуска

35 4070 2270 87

Составитель Р, Клыкова

Текред А.Савка Корректор М. Коста г

Редактор Т. Гыршкан

Заказ 2787/25 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитата СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 829691 6, Как видно as таблицы, образцы, зака- тем, что, с целью повышения эксплуаталенные or 1160 до 1180 С, слабоферро- ционной стойкости, иэделия изготавливао магнитны и имеют твердость HRC 3S-39, ют из высокохромистой стали, а термиа детали пресс-форм термически обработан- ческую обработку производят путем наг ные немагнитны и их стойкость в два рева до: температуры на 310-320 С вы0 раза выше, чем применяемых ранее де- ше точки Аст, охлаждения на воздухе тилэй иэ стали аустенитного «ласса и отпуска при 150-180 С. о

12Х18НОТ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Инструментальные стали. М., 1977, ф а р м у л а и з о б р е т е н и я с. 40-45.

2. Гелнер К). А. Инструментальные

Сдособ изготовления стальных,немаг- стали. М,, 197S, с. 313. нитных изделйй, включающий термическую 3. Гуляев А. П.:Металловедение. М., обработку, о т пи ч а ющ яйся