Способ закалки хромомарганцевых нержавеющих сталей

Способ закалки хромомарганцевых нержавеющих сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее - к способам закалки конструкционных сталей. Цель изобретения - повышение прочностных и пластических свойств и упрощение режима закалки. Способ включает аустенизацию при 950-1050°С, охлаждение до температуры МН+(60Н20)0С со скоростью 60-600°С/мин, выдержку в течение 1,6-2,2 ч и окончательное охлаждение. Способ позволяет повысить механические свойства сталей, снизить металлоемкость деталей и повысить эксплуатационную стойкость. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯЧ

ПРИ ГКНТ СССР

Э(й

ЙТЫТ@Б -1 БДИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760983/02 (22) 21.11.89 (46) 07.12.91. Бюл. М 45 (71) Мариупольский металлургический институт (72) А.П. Чейлях (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1296605, кл. С 21 0 1/78, 1985.

Гуляев А;П. Термическая обработка стали. M.; Машгиз, 1960, с.321. (54) СПОСОБ ЗАКАЛ КИ ХРОМОМАРГАН ЦЕВЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам закалки конструкционных сталей.

Цель изобретения — повышение прочностных и пластических свойств и упрощение режима закалки.

Образцы хромомарганцевых сталей

10Х14АГ6Д2, 10Х14АГ6МФ, 10Х14АГ6 нагревают до температуры аустенизации 9501050 С в электропечи СУОЛ-04412-У и выдерживают 20 — 30 мин. После этого образ- . цы вынимают из печи и охлаждают со скоростью 600 — 60 С/мин на воздухе заданное время, достаточное для достижения температуры выдержки. Затем образцы помещают в другую электропечь марки СНОЛ

1,6 2,5 1/9-ИЗ, нагретую до 100 — 250 С, выдерживают при постоянной температуре

1,6-2,2 ч, после чего печь отключают. Охлаждение образцов до комнатной температуры осуществляют с печью.

„„ Д „„1696514 А1 (57) Изобретение относится к металлургии, конкретнее — к способам закалки конструкционных сталей. Цель изобретения — повышение прочностных и пластических свойств и упрощение режима закалки. Способ включает аустенизацию при 950 — 1050 С, охлаждение до температуры M<+(60-120) С со скоростью 60 — 600 С/мин, выдержку в течение 1,6 — 2,2 ч и окончательное охлаждение.

Способ позволяет повысить механические свойства сталей, снизить металлоемкость деталей и повысить эксплуатационную стойкость. 2 табл.

Аустенизация хромомарганцевых сталей при 950-10500С обеспечивает растворение в аустените карбидов и карбонитридов, ь при этом сохраняется мелкое зерно аусте- (, нита.

При сравнительно медленном охлаждении сталей с температуры аустенизации до температуры выдержки на воздухе исключается распад переохлажденного аустенита ввиду его высокой устойчивости. При этом, Ф значительно уменьшаются внутренние напряжения по сравнению с быстрым (1320 С) охлаждением в расплаве селитр.

В процессе выдержки в печи при температурах MH+(60-120) С и последующего замедленного охлаждения вместе с печью, происходит закрепление дислокаций примесными атомами, выделение дисперсных карбидов и карбонитридов, а также дополнительно уменьшаются внутренние напряжения. 8 процессе замедленного

1696514 охлаждения вместе с печью протекает частично мартенситное превращение и сохраняется значительное количество (50 — 65 ) метастабильного остаточного аустенита. В результате такой закалки наблюдается измельчение мартенситной структуры. Остаточный аустенит метастабилен и при нагружении в процессе механических испытаний либо эксплуатации деталей превращается в мартенсит. Это вызывает релаксацию напряжений и дополнительное упрочнение сталей. В результате закалки по предложенному способу повышается сопротивление хрупкому разрушению при одновременном повышении прочностных характеристик, Аустениэация сталей при температурах ниже оптимального интервала 950 С не обеспечивает достаточное растворение карбидов, карбонитридов и не обеспечивает требуемого упрочнения. Нагрев до температур выше оптимального интервала

1050 С вызывает рост аустенитного зерна, что вызывает охрупчивание.

Повышение температуры выдержки во второй печи выше оптимального интервала

М +120 С вызываетчерезмерную стабилизацию аустенита, что снижает прочностные характеристики, а преимущественное выделение карбидов и карбонитридов по границам зерен снижает пластичность сталей, При температурах выдержки ниже предложенного интервала Мн 60 С недостаточно протекают процессы карбонитридног0 упрочнения, в меньшей степени снижаются внутренние напряжения, что приводит к уменьшению прочностных свойств, особенно сопротивления хрупкому разрушению.

Выдержка при температурах MH+60—

120 С в течение времени, меньшего оптимального (1",6 ч), недостаточно эффективно снимает внутренние напряжения, что не позволяет повышать сопротивление сталей хрупкому разрушению. При выдержках, больших оптимального интервала,происходит черезмерное обеднение аустенита легирующими элементами вследствие выделения карбидов и карбонитридов, В результате дестабилизации аустенита снижаются сопротивления хрупкому разрушению и прочностные свойства сталей.

Закалка хромомарганцевых нержавеющих сталей известным способом. включающим аустенизацию при 890 С, охлаждение в селитре при 200 С (скорость охлаждения

1320 С/мин), выдержку 30 мин и замедленное охлаждение до комнатной температуры в печи, не приводит к повышению прочностных и пластических свойств. Это обусловлено недостаточностью температуры аустенизации для растворения карбидов и карбонитридов, слишком высокой скоростью охлаждения в расплаве селитры, не обеспечивающего снятия внутренних напряжений.

Результаты испытаний механических свойств сталей после обработки предлагаемым и известным способами приведены в табл.1 и 2.

Эффективность предложенного способа закалки заключается в следующем: повышается качество за счет одновременного увеличения сопротивления сталей хрупкому разрушению и прочностных свойств, экономия металла, так как обеспечивается 6олее высокий комплекс механических свойств, в результате чего может быть снижена металлоемкость деталей и узлов машин; упрощается режим термообработки, так как сокращается количество операций и не тре-. буется дополнительного оборудования— электросоляной ванны; снижаются энергозатраты на термообработку; улучшается экологическая обстановка, условия труда термистов, так-как исключается использование вредных расплавов селитровых солей.

Формула изобретения

Способ закалки хромомарганцевых нержавеющих сталей, включающий аустенизацию, охлаждение до температуры выше

М>, выдержку и окончательное охлаждение, отличающийся тем,что,сцелью повышения прочностных и пластических свойств и упрощения процесса, аустенизацию проводят при температуре 950 — 1050 С, охлаждение до температуры выдержки осуществляют со скоростью 60-600 С/мин на воздухе, выдержку производят в печи в интервале температур М +(60 — 120) С в течение 1,6-2,2 ч.

1696514

Таблица 1

Темпе ат а, С

Механические свойства

Время выдержки, ч! ф, дф,,ф

Марка стали

Способ аоя, МПа аустениэации выдержки оЬ, МПа

Предлагаемый

1000

1320 970

Охл. в масле

Мн+35

М н+60

Мн+75

11

16

34

38

1160

1430

1,3

1,6

1,8

1000

3

Оптимальный

6

Известный

Предлагаемый

10Х14АГ6Д2

43

1060

1100

1400

М +120

Мн+175

2,2

2,5

1330 980

890

200

0,5

1500 1150

1000 охл, в масле

Мн+30

Мн+60

Мн+85

21

29

1,3

1,6

1,9

8

1000

1220

1580

11

Оптимальный

12

13

Известный

ОХ14АГ6МФ 1580

1510

28

10 8

1110

2,2

2,5

1100

MH+120

Мн+155

1500 1140

0,5

200

890

Таблица 2

П р и м е ч а н и е: Температура М = 54 С

П р и м е ч а н и е: Температура Мн =75 С для стали 10Х14АГ6Д2;

Температура Мн = 112 С для стали 10Х14АГ6МФ.