Способ термической обработки крупных поковок

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

<и> 9S8541 (6) ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 30.05.80 (21) 2931944/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (53)м. кл.

С 21 0 1/78

Гесуаерстееевй кеттктет

СССР ае делен кзееретекке и етерытий

Опубликовано 23. 02.83. Бюллетень Ре 7 (53) УДК 621, .785.79 (088.8) Дата опубликования описания 25.02,83 Ю.И. Звездин, З.Л. Златин, В,Г. Останин, Ю В Соболев, Л.М. Сорокина, В.В. Цуканов и В.Г; Цабфнин, *-"-=:=-. (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

КРУПНЫХ ПОКОВОК

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении ответственных конструкций из .высокопрочных сталей, в том числе для роторов паровых турбин и турбогенераторов.

Известен способ термической обработки крупных поковок, состоящий из последовательного ряда операций, включающий предварительную и окончательную обработки, где во время предварительной обработки производится перекристаллизация, после чего производят охлаждение до 200-400 С с выдержками в межкритическом интервале, температур и ниже А „, а при окончательной обработке дают полную закалку и .высокий отпуск (1).

Недостаток этого способа заключается в невозможности обеспечить вы- Го сокую пластичность стали во всех сечениях крупной заготовки.

Известен также способ термической обработки крупных поковок, включающий

2 аустенизацию, охлаждение, отжиг в меж" . критическом температурном интервале, .нормализацию и высокий отпуск ) 2).

Однако известный способ не обеспечивает равномерность распределения мелкого зерна по всему сечению поковки. Наряду с зернами 5-7 балла в сердцевине поковки сохраняются зерна 1-3 балла.

Целью изобретения является получение равномерно распределенного мел" кого зерна 5-7 балла в крупной поковке из сталей типа 20Х2НЗИфА, 20Х2Н4И2ФА для повышения -пластичности, работоспособности и надежности изделий °

Поставленная цель достигается тем, что согласна способу термической об- работки крупных поковок, включающему аустенизацию, охлаждение, отжиг в межкритическом интервале и высокий отпуск, проводят аустенизацию поковок при Асз + (160-200 С) с последующим охлаждением ниже температуры

3 998541 окончания бейнитного превращения

+ 250 С), после чего следует нагрев т под отжиг в межкритическом интервале в температур Асз - (20"40 С), выдери- р ка, понижение температуры до Ас - $ ц (20-50 С), выдержка до завершения с о аустенито-перлитного превращения и 7 охлаждения ниже температуры оконча- э ния бейнитного превращения (л 250 С), б далее производится нагрев при Асэ + 19

+ (50-70 С), после выдержки следует т замочка в воде или масле с охлажде- и нием всей массы поковки до темпера- к туры ниже 70- 100 С.

Операцию термической обработки 1$. с крупных поковок завершает одно или 9 двукратный высокий отпуск. о

При нагреве выше Асз на 160-200 6 д происходит рекристаллизация крупного в первичного аустенитного зерна, Эта gp в высокотемпературная обработка сопро- и вождается гомогенизацией стали. о

Проведение изотермического отжига к при Ac - (20-50 С) при предваритель- щ о ном нагреве в межкритическом интерва- 2$ и ле приводит к получению структуры л перлита, который при последующей аус- 4 тенизации, вследствие большого числа центров кристаллизации новой фазы, и обеспечивает.получейие мелкого зерна. щ в

Механические свойства

РазСпособ термической обработки

Т, мер бВ кгс/мм

4,3; а„, кгс-м/см

6, 2. кгс/мм ач 2. С кгсм/см зерна, баллы

92,5 81,2 16 5 60,5. 12,0 8,7 0 1-3

97,6 84,5, 20,2 67,6 18,4 15,7 -60 6-7

Известный

Предлагаемый

4$

$0

Формула изобретения

Использование предлагаемого способа термической обработки

Сг-Wi-Èo-V-сталей для крупных поковок обеспечивает по сравнению с известными значительно более равномерное иэмельчение зерна, повышение характеристик пластичности и вязкости, что способствует повышению работоспособности и надежности конструкции.

1..Способ термической обработки крупных поковок, включающий аустениф

Последующее охлаждение до темперауры ниже окончания бейнитного преращения способствует более полному аспаду аустенита. Замена нормализаии (no известному способу) закалкой охлаждением до температуры ниже

0- 100 С способствует получению при акалке структуры нижнего бейнита и олее полному распаду аустенита.

Для достижения более высокой пласичности и вязкости рекомендуется роведение 2-кратного высокого отпуса.

Пример; Крупную поковку иэ тали 20Х2Н4ИВФА нагревали до 95080 С, далее следовали выдержки и хлаждение со скоростью 100-150 С/ч о 200-250 С, нагрев до 750-770 С, ыдержка и охлаждение до 650-670 С, ыдержка до завершения аустенитоерлитного превращения (около 50 ч), хлаждение до 150-200 С. Далее покову нагревали до 860-880 С с последуюей закалкой и 2-кратным высоким отуском при 630-650 С. Скорость охаждения до 70- 100 С при закалке 25000 С/ч.

Сравнительные. данные по известному предлагаемому способам приведены таблице. эацию, охлаждение, отжиг в межкритическом интервале и высокий отпуск, отличающийся тем, что, с целью floBbllJåíèÿ пластичности, проводят аустениэацию поковок при Асэ +

+ (160-200 C) с последующим охлажде1 нием ниже температуры окончания беи.нитного превращения, проводят отжиг при Асэ (20-40 С) с последующим охлаждением до Ас — (20-50 С), выдерж1 кой до окончания аустенито-перлитно-. го превращения и охлаждением ниже температуры бейнитного превращения, и осуществляют нагрев под закалку и ,закалку.

Составитель А. Ляпунов

Редактор О. Половка Техред К.йыцьо Корректор А. Ференц

Заказ 1077/46

Тираж 566 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

«»»«»»»»

5 . -99

2. Способпоп. 1, отличаюшийся тем, что высокий отпуск производят двукратно.

Источники информации, - принятые во внимание при экспертизе аЬ41 6 I . .Авторское свидетельство СССР и 457743, кл. С 21 0 1/78, 1972.

2. Термическая обработка крупных роторных поковок за рубежом.

S НИИИнформаш. И., 1975, с. 7-28.