Способ термической обработки литых сталей

Способ термической обработки литых сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТ- КИ ЛИТЫХ СТАЛЕЙ преимущественно 20Л включающий предварительный нагрев выше Aj, , охлаждение и термоциклирование в сзС - области, отличающийся тем, что,.с целью повышения ударной вязкости и хладостойкости , предварительный нагрев и охлаждение проводят в два этапа,сначала до 1050-1100°С, затем до 910930 С с охлаждением после каждого этапа в воде непосредственно с температуры нагрева. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (П); (5)) С 21 р 1/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

riO glE AM ИЗО 5ЩТ НИЙ V ОТНР iТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3323178/22-02 (22) 20.07.81 (46) 28.02.84. Бюл. 9 8 (72) Л.В. Овчинникова, Ю.П,Солнцев, Г.Е.Коджаспиров, В.П.Алферов и A.Ä.Ãîðÿ÷åâ (53) 621.785.79(088.8) (56) 1. Мороз В.Г. и др. Влияние термической обработки на структуру стали 25Л.- "Металловедение и термическая обработка металлов". 1962, 9 5, с. 18 21.

2. Вишневский A.P. и Овчинникова Л.В. Применение ТЦО для повышения пластичности литых сталей.

Сб. "Термоциклическая обработка металлических материалов". Материалы к конференции. Л., "Наука", 1980, с. 15-17. (54) (57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ OEPABOT-1 КИ ЛИТЫХ СТАЛЕЙ преимущественно 20Л включающий предварительный нагрев выше Ас, охлаждение и термоциклирование в о(. - -g" области, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и хладостойкости, предварительный нагрев и охлаждение проводят в два этапа,сначала до 1050-1100 С, затем до 910930 С с охлаждением после каждого этапа в воде непосредственно с температуры нагрева.

1076468

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при термической обрабЬтке литых деталей иэ малоуглеродистой стали.

Известен способ обработки литых малоуглеродистых сталей, заключающийся в высокотемпературном нагреве до 1050" 1100ОC закалке и отпуске, а охлаждение после высокотемпературного нагрева проводят на воздухе Ц.

Однако применение предлагаемого 10 способа термообработки не позволяет существенно повысить уровень хладостойкости и вязкости малоуглеродис.той литой стали.

Это обусловлено тем, что высоко- 15 температурный нагрев с охлаждением на воздухе не обеспечивает упрочнення зерен феррита эа счет пересыще" ния его углеродом, а выдержка в процессе закалки способствует росту аустенитного зерна, вследствие чего не удается измельчить и упрочнить зерна в структуре термообработанного литого металла.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ термоциклической обработки литых малоуглеродистых сталей, включающий че тырехкратный нагрев в межкритическом интервале температур и охлаждение на.воздухе, причем в первом цикле нагрев осуществляется до 1070 С. о

Способ направлен на повышение пластичности Е27.

Однако применение известного спо- 35 саба не приводит к существенному повышению ударной вязкости и хладостойкости.

Цель изобретения — повышение ударной вязкости и хладостойкости. 4О

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки литых сталей, преимущественно 20Л, включающему предварительный нагрев выше Ас, охлаждение и термоциклирование в сС - У области, предварительный нагрев и охлаждение проводят в два этапа, сначала до 1050-1100 С, затем до

910-930 С с охлаждением после каждого О этапа в воде непосредственно с температуры нагрева.

Высокотемпературная закалка от

1050-1100оС и закалка от обычных температур (910-930ОС) беэ выдержек обеспечивают упрочнение зерен феррита эа счет пересыщения его углеродом.. Отсутствие выдержек исключает рост аустенитных зерен, вследствие чего удается измельчить и упрочнить зерна в структуре литого металла. 60

Охлаждение в воде после высокотемпературного нагрева способствует упрочнению зерен феррита. Закалка беэ выдержки со скоростью нагрева 40-100О в минуту обеспечивает начало процес- 65

99 Режим термо- Температура испыта. пп обработки ния, Й

+20 -20 -60

1 Предлагаемый способ

0,85 0,66 0,38

2 Способ-прототип

0,50 0,32 0,20, са измельчения зерен из появляющихся центров кристаллизации. !

Проводимые циклические нагревы до температуры середины двухфазного превращения между Aq< -А обеспечивают окончание процесса выравнивания и измельчения зерна, в результате чего повышаются характеристики вязких свойств, что приводит к повышению хладостойкости стали.

Пример. Сталь типа 20Л химического состава, Ъ: углерод 0,23; кремний 0,32; марганец 0,74, сера 0,020, 0,040; хром 0,23, никель 0,16 подвергают термической обработке по следующим режимам.

Режим первый. Предлагаемый спосо6 термической Обработки включает нагрев до 1070 С, закалку непосредственно от температуры нагрева с последующими нагревом до 920 С и охо лаждением непосредственно от температуры нагрева в воде, затем следует два циклических нагрева до температуры середины двухфазного превраще. ния между АС -Ap т.е. до 820оС с последующим охлаждением на воздухе.

Режим второй. Способ-прототип, включающий нагрев до 1070оС, охлаждение на воздухе и трехкратный нагрев до 820ОС с охлаждением на воэФ духе.

Режим третий. Нагрев до 1070 С, выдержка, закалка в воде, нагрев до

920осб выдержка, эак лка в воде два циклических нагрева до 820 С с последующим охлаждением на воздухе.

Режим четвертый. Нагрев до

1070ОС охлаждение на воздухе непосредственно с температуры нагрева, нагрев до 920ОС, охлаждение на воздухе непосредственно с температуры нагрева, два циклических нагрева до 820ОС с последующим охлаждением на воздухе.

После термической обработки проводились испытания ударной вязкости на образцах П типа по ГОСТ 9454-78 с радиусом концентратора 0,25 мм, который является более жесткой характеристикой по сравнению с образцами, имеющими радиус концентратора

1 мм на образцах Х типа.

Результаты испытания ударной вязкости (KCV, гадж/м2) приведены в таблице.

1076468

Продолжение таблицы

Температура йс!г йта= ния, С режим термообработки

99 пп

+20 -20 160

° В

3 1 иК циклы с выдержкой

О, 5.4 О, 20 0,08

Составитель И.Липгарт

Редактор Е.Папп ТехредС.Легеза

Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 660/24 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

4 I и 3 циклы с охлаждением на воздухе 0,48 0,30 0,18

Таким образом, полученные резуль-, таты доказывают увеличение ударной вязкости и хладостойкости литой стали после обработки по предлагаемому способу.

Обработка литой малоуглеродистой стали по предлагаемому способу обеспечит зкономию литых легированных материалов и повысит долговечность литых .конструкций в условиях Севера за счет повьиаения хладостойкости и вязкости