Способ термической обработки сталей аустенитно- мартенситного класса

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советсмма

Социапнстичесинк

Ресмубл (»)926038 (61) Дополнмтельмое к авт. свнд-ву (22) Заявлено 27 ° 07- 79 (21) 2803428/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опублнковамо 07. 05. 82 ° Ьюллетень М17

Дата опубликования описания 10.05.82 (51)M. Кл.

С 21 О 1/78

9кударстаекый квнктет

СССР до делан каебретенкВ и вткрытк1 (53) УДК 621. .785.79 (088.8) (72) Авторы нзобретемия

Е.А. Кукин, В. И. Новиков, В. Г. Харламов и М.Н. Семенова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ

АУСТЕНИТНО-ИАРТЕНСИТНОГО КЛАССА Ь„

Изобретение относится к машиностроению и может быть использова- но при термической обработке деталей, изготовляемых из высокопроч- . ных коррозионностойких сталей переходного (аустенитно-мартенситного) класса.

Известны способы термической обработки сталей, испытывающих обратное мартенситное превращение, в которых для измельчения зерна используется эффект многократной фазовой перекристаллизации, например способ многократной закалки мартенситностареющих сталей J)

Применительно к сталям переходного класса этот способ не обеспечивает требуемого измельчения зерна (являющегося для сталей этого класса эффективным резервом повышения прочности при сохранении высокой ударной вязкости) вследствие недостаточно полного мартенситного 4 б" превращения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ термической обработки сталей аустенитно-мартенситного класса, включающий изотермическую выдержку в интервале карбидообразования с обработкой холодом, закалку с температуры растворения вторичных карбидных фаз, обработку холодом и отпуск (2) .

Однако этот способ, выполняя свое назначение (наиболее полное удаление водорода эа счет образования максимального количества мартенсита перед обезводораживающим отжигом), также не обеспечивает требуемого измельчения зерна, так как укаэанная температура многократных нагревов недостаточно высока для рекристаллиэации стали после фазового наклепа и, следовательно, многократной перекристаллизации при этой обработке не происходит.

Цель изобретения — повышение прочностных свойств сталей переходного

3 92603 класса при сохранении высокой ударной вязкости путем измельчения зерна многократной фазовой перекристаллиэацией.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки, включающему иэотермическую выдержку в интервале карбидообразования, обработку холодом, закалку с температуры растворения вторичных 1О карбидных фаэ, обработку холодом и отпуск, закалку с последующей обра.боткой холодом проводят многократно перед окончательной закалкой в процессе охлаждения с температуры каж- 13 дой закалки, а также проводят иэотермическую выдержку в интервале карбидообразования.

Иэотермическая выдержка в интервале карбидообразования при пхлажде- 2в нии с температуры закалки способствует повышению мартенситной точки Ин, и, наряду с обработкой холодом, усиливает фазовый наклеп -аустенита перед последующим иэмельчающим рекристаллиэационным нагревом. Иногократное повторение закалки с последующей обработкой холодом обеспечивает дополнительное измельчение зерна. Измельчение зерна в сталях переходного 39 класса с изотермическим характером мертенситного превращения повышает мартенситную точку Нн и увеличивает количество мартенсита после закалки, что приводит к заметному повыше- зэ нию прочностных характеристик. Одновременно мелкозернистая структура стали обеспечивает высокие значения ударной вязкости.

Чтобы исключить возможность умень- 46 шения вязкости стали за счет образования в процессе охлаждения с температуры закалки охрупчивающих карбидных фаэ, последнюю закалку проводят непрерывно (без иэотермической выдержки) .

Пример. Проводят термическую . обработку деталей, изготовленных из стали переходного класса следующего

8 4 состава, 3: углерод 0,07; хром 13,9; никель 7,5; молибден 0,8; железо остальное.

Режим термической обработки по предлагаемому способу включает следующие операции: иэотермическую выдержку при 850 С - 2 ч, обработку холодом при -70 C - 2,5 ч, закалку с, 1000 С с иэотермической выдержкой

850 С - 2 ч в процессе охлаждения, обработку холодом при -70 С - 2,5 ч, закалку с 1000 С с иэотермической выдержкой 850 С - 2 ч в процессе охлаждения, обработку холодом при

-70 С - 2 5 ч, закалку с температуры 1000 С, охлаждение на воздухе, обработку холодом при -70 С - 2,5 ч, отпуск 350 С - 2 ч.

Для получения сравнительных данных параллельно проводят термическую обработку однотипных деталей той же плавки, включающую все перечисленwe операции, кроме предварительных заквлок с последующими обработками холодом.

Чтобы исключить возможность уменЬшениям вязкости стали за счет образования в процессе охлаждения с темпе- ратуры закалки охрупчивающих карбидных фаз, последнюю закалку проводят непрерывно (без изомерической выдержки).

Сравнительные данные контроля механических свойств, количества мартенсита в структуее стали и величины зерна приведены в таблице.

Как видно из таблицы, термическая обработка по предлагаемому способу повышает прочностные свойства стали без изменения ударной вязкости, а также измельчает зерно и повышает ко" личество мартенсита в.структуре стали..

Повышение прочностных свойств ста-. лей при сохранении высокой ударной вязкости позволяет повысить важнейшую эксплуатационную характеристикуудельную мощность машин, беэ изменения их эксплуатационной надежности.

926038

Количество мартенсита, Режим термообработки по способу

Механические свойства

Величина зерна в баллах (no ГОСТУ

56-39-65) do,2,, кгс/мм

QM «196 кгс м/см

1В кгс/мм

82 24 65

4(5) 68

Известному предлагаемому

109

8(9) 105 24 63

127

Ю ЮВ ВЮ ЙВЮ 1

«е» е е а «ее еЙеевее «еаееевеее ее ав аа формула изобретения

Составитель Л. Денисова

Редактор В. Бобков Техред М., Тепер Корректор E. Рошко

Тираж 587„ Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2892/10

Филиал ППП "Патент",. r. Ужгород, ул. Проектная; 4

Способ термической обработки сталей аустенитно-иартенситного класса, вклвчаае1ий иэотериическуе выдержку в интервале карбидообраэования, абра- В ботку холодом, закалку с температуры растворения вторичных карбидных фаз, обработку холодом и отпуск, о тл и ч а е шийся тем, что, с целью повыщения прочностных свойств при сохранении ударной вязкости, закалку с последуецей обработкой холо1 дом проводят многократно перед окон". чательной закалкой в процессе охлаж дения с температуры каждой закалки,. а также проводят изотермическув выдержку в интервале карбидообразова ния °

Источники ин4юриации, принятые во внимание при.экспертизе

1. Авторское свидетельство.

И 276123, кл..С 2.1.9 1/00у 1967, 2. Авторское свидетельство

I 411138, кл. С 21 9 1/78, 1972>