Способ термической обработки легированной стали

Способ термической обработки легированной стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, конкретно - к термической обработке среднеуглеродистых легированных сталей. Цель изобретения - снижение анизотропии ударной вязкости в поперечном направлении за счет получения мелкозернистой структуры. Способ включает нагрев до температуры выше Асз, горячую деформацию, выдержку, охлаждение , повторный нагрев до температур двухфазной аустенитно-ферритной области, выдержку, охлаждение и отпуск. Способ позволяет уменьшить анизотропию ударной вязкости стали, повысить надежность и эксплуатационную стойкость деталей. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 21 0 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

KEiis

РИИДЮ- T

ЬИЬЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k (21) 4667202/02 (22) 16,01.89 (46) 07.12,91, Бюл. N 45 (72) А.Л. Бахматов и В.П, Дементьев (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 943300, кл. С 21 0 8/00, 1981.

Технология термической обработки стали./Под ред. M.Ë. Бернштейна; M.: Металлургия, 1981, с.198 — 200. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно — к термической обработке средИзобретение относится к металлургии и машиностроению, в частности к термической обработке сложнолегированной стали, преимущественно со средним содержанием углерода, и может найти применение при подготовке структуры стали под холодную пластическую деформацию, а также при окончательной термической обработке деталей машин.

Цель изобретения — снижение анизотропии ударной вязкости ээ счет получения мелкозернистой структуры.

Пример. Заготовки диаметром Ф28 из стали ЗОХН2МФА обрабатывают по следующему режиму: нагрев в нагревательной печи 1180 — 1220 С, горячая деформация ковкой с размера Ф28 до Ф22 мм, выдержка в печи при 880 — 900 в течение-: а — 1 мин, б—

3 мин, в — 5 мин, охлаждение в масле, повторный нагрев до 760 С, выдержка: а — 5 мин, б — 15 мин, в — 20 мин, охлаждение в масле, отпуск 650 С, 2 ч, После термообра„„ЯЦ„„1696515 А1 неуглеродистых легированных сталей. Цель изобретения — снижение анизотропии ударной вязкости в поперечном направлении эа счет получения мелкозернистой структуры.

Способ включает нагрев до температуры выше Асэ, горячую деформацию, выдержку, охлаждение, повторный нагрев до температур двухфазной аустенитно-ферритной области, выдержку, охлаждение и отпуск. Способ позволяет уменьшить анизотропию ударной вязкости стали, повысить надежность и эксплуатационную стойкость деталей. 1 табл. ботки изучают структуру и проводят механические испытания на разрыв и ударную вязкость вдоль и поперек волокна. Ударную вязкость поперек волокна определяют при испытании полукольцевых образцов.

В предложенном способе выдержку и охлаждение после предварительного нагрева осуществляют после горячей пластической деформации, в результате чего получают структуру с повышенной плотностью дефектов кристаллического строения.

Причем выдержка после горячей пластиче. ской деформации, достаточная для протекания первичной рекристаллизации полигонизации, позволяет получить мелкодисперсную структуру с оптимальной (развитой) субструктурой (формируются зерна с малоугловой разориентировкой). При Il0вторном нагреве выше Ас1, но ниже Асэ и выдержке, достаточной для протекания первичной статистической рекристаллизации, происходит дополнительное измельчение

1696515

50 действительного аустенитного зерна, при этом за счет развития новых границ зерен полосчатость, возникающая при горячей пластической деформации, уменьшается. Кроме того, образуется новый феррит. Все зто в комплексе приводит к увеличению ударной вязкости в поперечном направлении. Кроме того, выполнение способа в цикле горячей пластической деформации позволяет использовать энергию технологИческого (ковочного или прокатного) нагрева.

Результаты испытаний приведены в таблице.

В таблице приведены данные после обработки известным способом (нагрев до

1220ОС, горячая деформация, охлаждение, повторный нагрев до 760ОС, охлаждение, отпуск при 650 С, 2 ч), Известно, что о протекании первичной рекристаллиэации судят по иэмельчению действительного аустенитного зерна после последеформационной выдержки и закалки, а также после повторного нагрева и соответствующей выдержки и закалки. Иэ данных, приведенных в таблице, видно, что балл действительного аустенитного зерна после горячей пластической деформации после выдержек 1,3,5,8,10 мин составляет соответственно 5 — 7, 7-8, 8-9, 8 — 9, 7 — 9, Причем после выдержки 1 мин зерна по форме неравноосные, вытянуты вдоль деформации. При выдержке 5 — 8 мин зерна становятся равноосными, размер их соответствует

8-9, что свидетельствует о протекании первичной рекристаллиэации. При выдержках более 8 мин наблюдается рост зерна (7-9), При проведении после горячей деформации выдержек 1,3,5,8.10 мин и соответствующих им выдержках после повторного нагрева 5,15,20,25,30 мин происходит дополнительное измельчение зерна.

При выдержках менее 15 мин наблюдается раэнозернистость, при 20-25 мин зерна по размеру однородны и соответствуют

10-11. Видно, что первичная рекристаллизация после повторного нагрева происхсдит при выдержках 0-25 мин. С увеличением времени выдержки более 25 мин зерна укрупняются (9 — 11 при выдержке

30 мин).

Таким образом, выдержки, обеспечивающие протекание первичной рекристаллизации, назначают исходя из данных изучения структуры по измельчению зерна после горячей деформации и после повторного нагрева.

После обработки по известному способу структура стали представляет сорбит отпуска, а по предлагаемому (режим с выдержкой 15 — 20 мин) — сорбит отпуска и новый феррит. Балл действительного аустенитного зерна, который проверяют перед отпуском,в известном способе составляет

8-9, в предлагаемом 10 — 11.

Из приведенных в таблице результатов видно, что предложенный способ увеличивает ударную вязкость стали преимущественно в поперечном направлении и закалка осуществляется после горячей пластической деформации, что позволяет использовать энергию технологического нагрева. В известном способе охлаждение со скоростью выше критической проводят после нагрева выше Асэ и горячей деформации без выдержки, в результате чего фиксируется крупнозернистая структура.

Таким образом. предлагаемый способ позволяет существенно повысить ударную вязкость, преимущественно в поперечном направлении, что уменьшает анизотропию ударной вязкости. Это обеспечивает увеличение надежности и долговечности готовых деталей, cDормула изобретения

Способ термической обработки легированной стали, преимущественно сложнолегированной, включающий нагрев до температуры выше Асэ, горячую пластическую деформацию, охлаждение со скоростью выше критической, повторный нагрев до температуры двухфазной аустенитноферритной области, охлаждение со скоростью выше критической и отпуск, о т л и ч а ющ и и сятем,,что, с целью снижения аниэотропии ударной вязкости за счет получения мелкозернистой структуры, после горячей пластической деформации и повторного нагрева проводят выдержку, причем продолжительность выдержки назначают исходя иэ обеспечения первичной рекристаллиэации.

1696515

Составитель В.Русаненко

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Козориз

Заказ 4278 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

П р и м е ч а н и е: Температура критических точек, С: Ас> 686: Асз 776; температура отпуска 650 С, 2 ч.