Способ термической обработки полуфабрикатов и готовых изделий из мартенситностареющих сталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистинеских

Республик о»990835 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2912.80 (21) 3218624/22-02

)И) М. Кд.З

С 21 0 6/00 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

)$3) УДК 621 ° 785. 79 (088. 8 ) Опубликовано 230183. Бюллетень йо 3

Дата опубликования описания 230183

В.M.Êàðäoíñêèé, И.Я.Сокол, Р.A.Àêîïéü„ Д.X.Кац:„,.-, с.Д.кардонская, с.А.староверова и E Силуминов

7 - .:.н;,, / .-;., - :-: . . ",М i p

Московский ордена Ленина и ордена Трудовог g, оного

Знамени металлургический завод "Серп и Молот" (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛУФАБРИКАТОВ

И ГОТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩИХ

СТАЛЕЙ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термической обработке полуфабрикатов и готовой продукции из мартенситностарею- .

5 щих сталей.

Известен способ термической обработки мартенситностареющих сталей, включающий нагрев до AM w++ (60

100 С } и охлаждение f1J.

Известен способ термической обработки мартенситностареющей стали, включающий многократную з акалку, при этом последнюю закалку производят при температуре на 20-80оС выше А f2).

Однако в данном способе наличие остаточного аустенита полностью исключается.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 20 способ термической обработки полуфабрикатов и готовых изделий из Мартенситностареющих сталей, включающий циклический нагрев до температуры аустенизации, выдержку и последующее охлаждение до комнатной температуры (31.

Недостатком известных способов закалки является то, что они обусловливают хрупкое разрушение унрочненного материала в условиях медленного нагружения..

Целью изобретения является снижение склонности к замедленному разрушению.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки полуфабрикатов и готовых изделий иэ мартенситностареющих ста- лей, включающему циклический нагрев до температуры аустенизации, выдержку и последующее охлаждение до комнатной температуры, нагрев ведут до температуры А j + (20-50 С), т.е. на 20-50 C превышавшую температуру конца М т f, превращения, а циклический нагрев и охлаждение ведут до получения в структуре (5-40% ) остаточного аустенита.

Термическая обработка заключается в том, что при многократной закалке мартенситностареющих сталей с температуры A - j + (20-50 С ) в воде или на воздухе в структуре появляется остаточный стабилизированный аустенит, количество которого пропорционально числу циклов термической обработки. Как показали пров=-денные лабораторные исследования, подобная обработка практически лик--.

990835

Таблица 1 2. кгс/мм

5» 7 Ч! к гс/мм Ъ

Количество аустенита, В

Режим термической обработки

Я= 10 с

E.= 10 Ъс 1

1,2

174 63

162

Не определяли

Не определяли

160

63

143

Не определяли хрупкое разрушение. видирует с клонност ь мартен сит ностареющих сталей к замедленному разрушению, поскольку наличие участков стабилизированного аустенита в структуре стали является эффективным препятствием на пути распространения 5 хрупкой трещины. При содержании „ т менее 5% высокопрочные стали еще склонны к хрупкому разрушению при медленном нагружении, при повышении его количества свыше 15% снижаются 10 прочностные свойства материала.

Образцы, изготовленные по ГОСТУ

9651-73 типа 1 к (N12 ) иэ мартенситностарекицей Ст.ОЗН17К10В10МТ,подвергают циклической обработке при 830 С 15 (температура конца обратного мартенситного превращения по данным дилатометрического исследования, проведенного на дилатометре Шевенара, составляет 780-790 С ). Механические испытания проводят на разрывной машине PZ-100 со скоростью деформирования f = 10 с "и

10-5 с-1, 920 С вЂ” 30 мин-воздух+ о

+420 С вЂ” 2 ч-воздух

830 С вЂ” 5 мин-воздух+

+420 С вЂ” 2 ч-воздух

830 С вЂ” 5 мин-воздух-2 цикла + 420 С вЂ”,2 ч-воздух

830 С вЂ” 5 мин — воэо дух 3 цикла + 420 С-2 ч — воздух

830 С вЂ” 5 мин-воздухо

4 цикла + 420 С- 2 ч-воздух

830 С вЂ” 5 мин — воздух — 5 циклов + 420 С2 ч — воздух

Механические свойства и количество аустенита в стали после такой обработки в сравнении со стандартной представлены в табл. 1.

Аналогичные данные были получены для Ст. 04Х11Н9М2Д2ТЮ (Эп832)

{ = 10 6 с-") (табл. 2 ).

Как видно из. приведенных данных, металл после циклической обработки характеризуется более высокими э начениями пластичности при испытании на замедленное разрушение и, следовательно, лучшей технологичностью в процессе передела и эксплуатации.

Повышение температуры нагрева под закалку выше А - + 5 0 С нецелесообразно вследствйе уменьшения количества остаточного аустенита при циклической закалке из более гомогенного состояния. Аналогично влияет увеличение продолжительности выдержки, что в свою очередь тоже нецелесообразно.

Ожидаемый экономический эффект составляет 20000 руб, Не определяли 156

Не определяли 155

990835

:Жаб л и ца»2 ьк к гс/мм

Режим обработки

Количество остаточного аустенита, Ъ

870 С - 20 мин;- воздух - 3 цикла + 420оС2 ч

150

820 С - воздух +

+ 420 С вЂ” 2 ч

168

820 С - . воздух—

2 цикла + 420 С о

2 ч

151

820 С - воздух3 цикла + 420 С2 ч

950 С - 5 мнн — воздух + 500 С вЂ” 2 ч

190

2,0

820 С вЂ” 5 мин-воздух+ о

+500C-2ч

8,0

820 С - 5 мин - 2 цико ла+500С- 2ч

13,0

13 хрупкое разрушение (обработка в соответствии с заводской технологической инструкцией ) .

Составитель A.Äåíèñîâà

Редактор Г.Волкова Техред A.Бабинец Корректор О.Билак

Заказ 61/38 Тираж 566 Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал fI1111 "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Формула изобретения .

1. Способ термической обработки полуфабрикатов и готовых изделий иэ мартенситностареющих сталей, включающий циклический нагрев до температуры аустениэации, выдержку 4О и последукщее охлаждение до комнатной температуры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения склонности к замедленному разрушению, нагрев ведут до Ам - у + (20 — 45

50oC), а циклический нагрев и охлаждение ведут до,получения в структуре (5-40% ) остаточного аустенита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Перкас М.Д., Кардонский В.N.

Высокопрочные мартенситностареющие стали. М., "Металлургия", 1971„ с. 224.

2. Авторское свидетельство СССР

9 578744, кл. С 21 0 6/00, 1978.

3. Бирман» С; Р. Экономнолегированные мартенситностареющие стали.

М., "Металлургия", 1974, с. 145, 155.