Способ термической обработки стальных изделий

Способ термической обработки стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИС

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 1 1> 49 084

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03.74 (21) 2001990/22-2 с присоединением заявки . Й (23) Приоритет

Опубликовано 05.11.75. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 16.02.76 (51) М. Кл. С 216 1/78

С 21с1 1/70

Государственный комитет

Совета. Министров СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.785.79 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. П. Федорцов-Лутиков, Н. E. Карский, В. С. Власов, И. А. Шульман и T. М. Сорокина

Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИ Ч ECKOA ОБРАБОТКИ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области термической обработки крупногабаритных сосудов и касается термической обработки стальных изделий применительно к толстостенным сосудам с патрубками.

Известен способ термообработки изделий, включающий обьемную закалку с отпуском и дополнительный местный нагрев в зоне концентрации напряжений.

Известный способ использует местный высокочастотный отпуск с целью создания «мягкого слоя» в местах наибольших концентраций напряжения.

Этот способ предусматривает для деталей дополнительный отпуск ТВЧ мест (надрезы, галтели, отверстия) наибольшей концентрации напряжений, возникающих после закалки и низкого отпуска, но при этом не обеспечивает различные по сечению изделия свойства сопротивляемости пластической деформации.

Известный способ термической обработки не позволяет получить высокую конструктивную прочность в зоне патрубков (в зоне концентрации напряжений) крупногабаритных и толстостенных изделий, поскольку не обеспечивается. необходимый градиент температур по сечению в этой зоне вследствие высокой теплопроводности металла.

Целью изобретения является повышение

АНИЕ 7 конструктивной прочности толстостенных сосудов высокого давления, имеющих патрубки.

Для достижения поставленной цели предложено производить циклический индукционный

5 импульсный нагрев зоны перехода цилиндрической поверхности корпуса к патрубку до температур, превышающих температуру предварительного отпуска изделия, но ниже точки

Ас1 на 20 — 30 С. Такая обработка эквивалент1О на длительной выдержке зоны концентрации напряжений при резком градиенте температур по толщине изделия, при этом температура нагрева последующих слоев (по толщине) изделия не превышает температуры предва15 рительного объемного отпуска.

Таким образом, наружный слой металла, подвергнутый нагреву в заданном интервале температур в течение определенного промежутка времени, обладает меньшим сопротив20 лением пластической деформации, чем металл, прилежащий к этому слою, что в конечном итоге приводит к повышению несущей способности изделия в целом за счет снятия пика напряжений путем их перераспределения.

25 Описываемый способ осуществляют в следующей последовательности: после проведения закалки (нормализации) с отпуском изделия в целом зона концентрации напряжений подвергается дополнительному местному отпуск

3 ) при использовании индукционных средств

490847

Предмет изобретения

Составитель Г. Шевченко

Техред 3. Тараненко Корректор 3. Тарасова

Редактор Е. Братчикова

Заказ 45/9 Изд, № 71 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 нагрева, причем этот локальный отпуск проводится импульсами по определенному заданному циклу при температуре, превышающей температуру предварительного отпуска изделия, но ниже Aci на 20 — 30 С у поверхности и не выше температуры предварительного объемного отпуска на заданной глубине у границы разупрочняемого слоя.

На индуктор, установленный в местах концентрации напряжений, подают электроэнергию и предварительно нагревают зону до температуры, исключающей недопустимые термические напряжения при последующем импульсном нагреве. Затем температуру поверхностного слоя доводят до предельной заданной величины и импульсами (продолжительность и количество которых подбирается экспериментально) поддерживают постоянной до тех пор, пока из-за высокой теплопроводности металла на заданной глубине не будет достигнута температура предварительного объемного отпуска. Тогда индуктор отключают, а изделие охлаждается почти до комнатной температуры. Затем цикл повторяют, и обрабатываемый слой металла получает импульсами очередную дозу тепла.

Способ опробован на стальных образцах с концентратором напряжения, которые были выполнены в виде плит длиной 600 мм, шириной 135 мм, толщиной 30 мм с отверстием в середине диаметром 30 мм.

Местная термическая обработка проводилась в соответствии с предложенным способом: — нагрев узкой кромки отверстия плоского образца до температуры на 20 — 30 С ниже критической с последующей циклической выдержкой при этой температуре; — циклическая выдержка узкои кромки отверстия при температуре ниже критической на

20 — 30 С импульсами (продолжительность их составляет 3/4 времени), которые чередуются

5 с паузами (при температуре отпуска) продолжительностью в 1/4 времени от периода одного цикла выдержки.

Циклическая выдержка необходима в связи

10 с тем, что металл вне узкой кромки, температура которой находится в пределах на 20—

30 С ниже критической, не должен нагреваться выше температуры установленного отпуска для взятой марки стали.

15 Термическая обработка зоны концентрации напряжения предложенным способом повысила стойкость образцов примерно на 10%.

Применительно к крупногабаритным, толстостенным сосудам давления с патрубками

20 способ термической обработки позволяет получить ббльший эффект.

Способ термической обработки стальных изделий, включающий объемную закалку с отпуском и дополнительный местный индукци30 онный нагрев в зоне концентрации напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения конструктивной прочности толстостенных сосудов высокого давления, имеющих патрубки, производят циклический индукци35 онный нагрев импульсами зон перехода к патрубку до температуры, превышающей температуру объемного отпуска изделия, но ниже точки Ас1 на 20 — 30 С.