Способ обработки нержавеющих сталей мартенситного класса
Патент 1668425
Авторы
Классы МПК
Способ обработки нержавеющих сталей мартенситного класса
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при обработке давлением нержавеющих сталей мартенситного класса. Целью изобретения является повышение качества. Заготовки диаметром 40 мм из стали 40<SP POS="POST">.</SP>13 нагревают до 950°С (Ас<SB POS="POST">1</SB> + 130°С), деформируют со скоростью 10 с<SP POS="POST">-1</SP> и степенью деформации 80%, а затем закаливают в масле и отпускают при 570 - 580°С. 1 табл.
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (яis С 21 0 8/00
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ. ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ва (21) 4716901/02 (22) 11.07,89 (46) 07.08.91. Бюл, М 29 (71) Физико-технический институт АН БССР (72) Л.Н.Тюрин и А.В.Францкевич (53) 621.785.3:669.15,194 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 602569, кл. С 21 0 1/78, 1978.
Аьторское свидетельство СССР .
М 1090755, кл:С 21 0 8/00, 1984.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при обработке давлением нержавеющих сталей мартенситного класса.
Цель изобретения — повышение качестПример. Заготовки диаметром 40 мм из стали 40Х13 химического состава 0,43 С;
13,1 Ci; 0,8 Мп: 0,8 Si нагревали до 850, 900, 950, 1000 и 1130 С, прессовали со скоростью 10 с и различными степенями деформации, закаливали в масле после прессования и отпускали при 570 — 580 С.
Повышение температуры нагрева и деформации до Ac> + (80 — 180) С благоприятно влияет на упорядочение дислокационной . структуры и степени ее совершенства и устойчивости, увеличивает однородность де-формации. Деформирование в этом температурном интервале сопровождается растворением частиц карбидов хрома и углерода. Вместе с тем значительная часть карбидов не переходит в твердый раствор и тем самым препятствует росту зерен аусте50 1668425 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ МАРТЕНСИТНОГО КЛАССА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при обработке давлением нержавеющих сталей мартенситного класса, Целью изобретения является повышение качества. Заготовки диаметром 40 мм из стали 40Х13 нагревают до 950 С (Ас + 130 С), деформируют со скоростью 10 с и степенью деформации 80, а затем закаливают в масле и отпускают и ри
570-580 С; 1 табл.
\» нита, затрудняя миграцию границ, т.е. сдерживает рекристаллизацию. При последующей закалке после деформации в результате фазовых превращений образуется дисперсная структура состава аустенит+ мартенсит + карбиды.
При нагреве до температуры ниже t =
Ac> + 80 С в сталях с повышенным содержа- 0" нием углерода вследствие их пониженной О пластичности образуются поверхностные Q(} трещины. Ф
При более высоких температурах нагрева, выше точки Ас (для стали 40Х13 Ас Ц
1100 С), сталь переходит в однофазное аустенитное состояние. Деформирование со- с провождается интенсивным и ротеканием разупрочняющих процессов — рекристаллизацией и ростом динамически рекристаллизованных зерен аустенита. Даже после закалки по завершении деформации фиксируется крупнозернистая структура с четкими границами аустенитного зерна, мелкоигольчатым мартенситом и мелкими равномерно распределенными карбидами.
1668425
Формула изобретения
Температура испытания, С о
Показатели качества
Теипература обработки
20 900 20
900
Степень дефориаиин, I
50 80
850 (Ас +30 С) дс
Известный d способ 1
8-12
11-15
23 66
47 93
92
900 (Ас1+80 С) Ьс
Р
950 (Ac<+130 C)
1 у
8-10
24 95
53 97
97
2-3
6-8
26 139
60 99
115
1000 (рс1+180 С) d
Ч
4-6. 32
28 133
68 98
120
20-25
1130 (Ac +30 С) б
25-ЭЭ
17 Э!
42 80
38
П р и и е ч а н н е. de - разиер зерна, ики. о - относительное удлинение, X.
9 - относительное суненне лейки, X..
Составитель Т.Родина
Тех ред M. Моргентал
Корректор С.Черни
Редактор Е.Папп
Заказ 2627 Тираж 371 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина. 101
Исследование влияния степени деформации показало, что применение степеней деформации ниже 75 не обеспечивает получение минимальной величины зерна и максимальной пластичности. Применение степеней деформации выше 75 для нержавеющих сталей мартенситного класса с содержанием углерода 0,3-0,4 $ увеличивает однородность деформации, измельчение зерна, повышение пластичности, что исключает образование поверхностных трещин при последующем деформировании. При этом высокая устойчивость против рекристаллизации обусловлена высокой легированностью карбидообразующим элементом — хромом, образующим специальный карбид (CrFe)nCe, который обладает высокой устойчивостью против растворения в аустените, Входя в цементит, хром стабилизирует его, снижает скорость укрупнения карбидов. Образование в структуре большого количества мельчайших карбидов (CrFe)zgCe величиной от 0,4 мкм и менее и расположение их по границам зерен способствует закреплению границ, т.е. сдерживанию роста зерен.
Увеличение степени деформации выше
85 нецелесообразно из-за усиления развития динамической рекристаллизации.
Результаты металлографических исследований и механических испытаний на растяжение при 900 и 20 С представлены в таблице.
5 Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа позволяет получать в нержавеющих сталях мэртенситного класса мелкодисперсную структуру с величиной зерна 2 — 3 мкм, Сталь 40Х13 с такой величи10 ной зерна при 900 С обладает повышенной пластичностью и имеет относительное удлинение д = 139/„что в 2,2 раза выше по сравнению с обработкой по известному способу. Увеличение пластичности стали, обра15 ботанной по предлагаемому способу, исключает образование поверхностных трещин, Все это повышает качество получаемых поковок, Способ обработки нержавеющих сталей мартенситного класса преимущественно с содержанием 0,3 — 0,4 углерода, включающий нагрев выше Ас5 и деформа25 цию, отличающийся тем, что, с целью повышения качества, нагрев ведут до Ac> + (80 — 180) С, деформируют со степенью более 757;, но не выше 85 ь и закаливают.