Способ термической обработки мартенситностареющих сталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистическик

Республик

«i>933?46 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 250780 (21) 2963109/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (()М К з

С 21 0 6/02

Госуларственный комитет

СССР но лелам изобретений н открытий

Опубликовано 070682, Бюллетень ¹ 21 (З) УДК 621.785. .79(0&8.8) Дата опубликования описания 07.0682 и Ю. В. Шахнаэар в (72) Авторы изобретения

В.A. Масютин !! (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩИХ

СТАЛЕЙ

Изобретечие относится к металлургии к повьзвению механических свойств деталей из мартенситностарекщих сталей и может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах.

Упрочнякщая обработка мартенситностареющих сталей позволяет добиться либо высокой прочности, либо высокой вязкости °

Известен способ термической обработки мартенситностареющих сталей, включающий закалку и многократное старение (1).

Недостатком известного способа является пониженная вязкость ввиду отсутствия остаточного аустенита.

Известен способ термической обработки нержавеющих сталей, включающий нагрев до температуры аустениэации с зтоследующими охлаждениями в закалоч н среде и двухкратным стабилизиру" и отпуском с промежуточной обработкой холодом 12) °

Недостатком способа является пониженный ксанплекс прямого (закалочного) превращения. Известно, что аустенит прямого превращения имеет по ниженные прочностные свойства по сравнению с высокодисперсньм аусте.< нитом, обраэукщимся в процессе на" грева при обратном превращении.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ термической обработки мартенситностарекщих сталей, включающий закалку в среду с температурой, находящейся между Мн и Мк, последующий нагрев, обработку холодом и старение (3).

Однако известный способ характеризуется недостаточно высоким уровнем прочности, так как в результате стабилизируется аустенит прямого превращения, который получен при частичном нагреве.

Цель изобретения — повьааение прочности стали.

Для достижения поставленной цели согласно известному способу термической обработки мартенситно-стареющих сталей, включающему закалку в среду с температурой, находящейся между Мн и Мк, последукщий нагрев, обработку холодом и старение, нагрев ведут до температуры начало-конец обратного мартенситного с1— превращения.

В результате частичного d. - g превращения в интервале Ан-Ак стаби"

933746

Таблица 1

Способ те

Известный

108 14

1081

132 11

Предлагаемый

141

115

121

143

5,6 лизируется аустенит, полученный из мартенсита, образованного при час» тичном -ь (.переходе в интервале МнМк, т.е. стабилизируется аустенит обратного превращения.

Известно, что аустенит, образующийся в интервале начало-конец обратного превращения (Ан-Ак), резко отличается от обычного остаточного аустенита прямого превращения повышенной прочностью и-стабильностью. Это 10 связано с совершенно иной природой и механизмом образования данного аустенита. его более высокая прочность объясняется фаэовым наклепом и наследованием дислокационной структуры 15 мартенсита при -+31 переходах, а более высокая стабильность - значитель ным обогащением его никелем.

Пример. Проводят .термическую обработку деталей, изготовленных из высокопрочной нержавеющей мартенсит» ностареющей стали ОЗХ14К13Н4МЭТ (ЭП 767) по предлагаемому и известном способу. Учитывая природу стали

ОЗХ14К1ЗН4МЗТ (ЭП 767) для Повжчвнияпрочностных свойств часть образцов после термической обработки по известному способу подвергают дополнительному старению при 520 С, 5 ч.

Данные исследования приведены в

30 габл.1.

1. Аустениэация при 1050ОС 40 мин, охлаждение до 100 С 20 мин) перенос на 250 С, 2 ч; обработка холодом-196 С, 2 ч отпуск 250ОС, 2 ч

2. То же + старение 520ОС, 5 ч

1+ Аустенизация при 1050 С 40 мин, охлаждение до 100ОС, 20 мин; перенос на 560 С, 3 ч; обработка холодом - 196ОС, 2 ч старение 520 С, 5 ч 2. То же + перенос на 600 С

3. То,же + перенос на 690 С

Температура начала мартенситного превращения Мн-140ОС, интервал температур начало-конец обратного превращения 550-690 С.

Как видно из табл.1 термообработки, предлагаемый способ обеспечивает более высокие прочностные свойства с сохранением- ударной вязкости на высоком уровне.

В табл.? представлены данные по основным расчетным характеристикам пределу текучести б 0,2. и пределу прочности по известному способу и изобретению.

Как видно из табл.2, предлагаемый способ обеспечивает более высокие значения (5g и особенно 6д1.

Применение -предлагаемого способа при тврмообработке деталей силового устройства позволяет за счет повышения предела текучести повысить их конструктивную прочность и снизить вес системы на 10%.

Предлагается изготовить 50 тонн деталей для силовых и тяжелонагруженных узлов иэ стали ЭП 767-ВД, термообработаниой по предлагаемому способу. При стоимости 1 тонны стали

ЭП 767-ВД 8 тыс. рублей, экономический э4фект от внедрения эа счет снижения веса конструкций, составляет

40000 руб.

933746

Таблица 2

102

128

130

105

Предлагаемый

145

120

Формула изобретения

Составитель А.Денисова Техред Е. Харитончик Корректор М.Демчик

Редактор С.Запесочный

Заказ 3866/8 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР: по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4

Известный

1. Закалка с 1000 С в воду с температурой 60-70ОС; нагрев до 350ОС, обработка холодом (-70ОС), 2 ч, окончательный стабилизирующий нагрев 520ОС, 5 ч

2. То же + закалка в воду с температурой 100 С.

Аустениэация при 1050ОС, 40 мин, охлаждение до

100ОС, 20 мин, перенос на 600 С, обработка холодом (-70 С), 2 ч, старение 520аС, 5 ч

Способ термической обработки -ЗО мартенситностарекщих сталей, включающий закалку в среду с температурой

Мн-Мк, последующий нагрев, обработку холодом и старение, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше- 35 ния прочностных свойств стали., нагрев ведут до температуры началоконец обратного мартенситного превращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 544690, кл. С 21 0 6/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

19 249409, кл. С 21 Р б/ОО, 1968.

3, Авторское свидетельство СССР

9 617312, кл. С 21 D 6/00, 1976.