Способ азотирования изделий из высокопрочных мартенситностареющих сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

578365

СОциюРистичюскнх

ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ

+ Фф (61) Дополнительное к (22) 3 а я вл е но 30.12.75 (! ) М. Кл.- С 23 С 11/16 с присоединением

Государственный комитет

Совета Министров СССР по девам изобретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10 (45) Дата опуолпкованп

3) УДК 621.785.532 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Алехин и В. Г. Горбач (71) Заявитель (54) СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при азотировании изделий из высокопрочных сталей, работающих в условиях высоких динамических нагрузок.

Известен способ азотирования мартенситностареющи сталей, включающий закалку, предварительное старение при температуре на 20 — 60" С выше точки начала обратного превращения мартенсита в аустенит и азотирование, совмещенное со старением 11).

Недостатком известного способа является то, что в процессе азотирования старению подвергается лишь поверхностный слой, т. е. получаемый эффект — твердый поверхностный слой при мягкой сердцевине — не позволяет использовать детали при больших динамических нагрузках, так как возможно продавливансие хрупкого азотируемого слоя.

Целью изобретения является уменьшение хрупкости азотпрованного слоя при сохранении высокопрочной сердцевины.

Это достигается тем, что азотпрование, совмещенное со старением, проводят при температуре предварительного старения.

Образование аустенита при нагреве выше точки А,. (точка начала обратного превращения мартенсита в аустенит) и одновременное азотирование п старение мартенсита и аустенпта обеспечивает высокую прочность и

2 пластичность сердцевины, что позволит избежать хрупкого разрушения. Высокий комплекс механических свойств достигается, когда сталь находится в двухфазном состоянии (65 — 75% а-фазы и 25 — 35% у-фазы), а т-фаза достаточно дпсперсна и находится в состоянии фазового паклепа, возникающем при обратном ас-:.у переходе, причем и мартенсит и аустенит состарены. Одновременное азотирование н старение в двухфазной области а -э- у превращения вызывает образование в азотированном слое за слоем нитридов тонкого слоя аустенпта и продуктов его распада, а поскольку аустенит является пластичной структурной составляющей, это позволяет получить нехрупкий азотпрованный слой.

На графике изменения мпкротвердостп по глубине азотированного слоя для различных режимов азотпрования видно, что за слоем пптридов следует мягкая зона. Кривая 1 соответствует азотнрованшо в течение 50 ч, а кривая 2 — 7 ч.

Предварительное перед азотнрованнем старение прп температуре на 20 — 60=С выше

95 точки А, способствует сохранению размер oA стабильности стареющих сталей в процессе азотирования. Поскольку изменение размеров стареющих сталей связано с процессамп выделения пз твердого раствора ле30 гпрующпх элементов и уменьшением парамет578365

Формула изобретения надю кв/ю

/200

/000

800

b00

400 ,0Z ОЯ ООЯ 0012 ООIХ О,ОЯ 002/ l,ea

Составитель Л. Бурлинова

Текред И. Карандашова

Корректор А. Степанова

Редактор Г. Лановая

Подписное

Изд М Зб4 Тираж 1130

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7485

МОТ, Загорский филиал

3 ров кристаллической решетки мартеноита и аустенита, то при предварительном старении эти процессы в основном заканчиваются, и поэтому при азотировании обеспечивается размерная стабильность изделий.

Пример. Проводили азотировапие изделий, изготовленных из высокопрочной стареющей стали.

Состав стали,,о. углерод 0,03, никель

21,15, молибден 2,04, титан 1,03, ниобий 0,44, марганец 0,16, железо остальное.

А, = 500 С.

Для получения мартенситной структуры изделия нагревали до 830 — 900 С и охлаждали в воде. Азоти рование проводили в модернизированной шахтной электропечи типа

СШЦ в среде аммиака. Предварительно проводили старенькие изделий при 530 — 550 С в течение 1 ч. Режим азотирования следующий: выдержка при 530 — 550 С в течение

7 ч при степени диссоциации аммиака в рабочее пространство печи 30 — 50 /О.

При такой обработке прочностные свойства по сравнению с.исходным состоянием (после закалки) значительно возрастают, причем пластические свойства остаются на достаточно высоком уровне. Изменение размеров изделий после предварительного старения и азотирования, совмещенного со старением, составляет всего 0,01 /о, в то время как после первого старения изменение размеров составило 0,22 /О.

Предлагаемый способ обеспечивает сохранение размерной стабильности более чем в

20 раз и позволяет получить эффект нехрупкого азотируемого слоя при высокопрочной сердцевине.

Способ азотирования изделий из высокопрочных мартенситностареющих сталей, включающий закалку, предварительное старе15 ние при температуре на 20 — 60 С выше точки начала обратного превращения мартенсита в аустенит и азотирование, совмещенное со старением, отл и ч а ю 1ц и и с я тем, что, с целью уменьшения хрупкости азотированного

2Q слоя при сохранении высокопрочной сердцевины, азотирование, совмещенное со старением, проводят при температуре предварительного старения.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе

1. Бирман С. P. Экономнолегированные мартенситностареющие стали. М., 1974, с. зо 177 — 180,