Способ термической обработки изделий

Способ термической обработки изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик г (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено18.01.77 (2т) 2443552/22-02

1 с присоединением заявки №

78 (23) Приоритет—

Государственный квинтет

Совета Мнннстроа СИР по делам нэооретеннй н открытнй (43) Опубликовано25.07.78.Бюллетень №27

785.

) (45) Дата опубликования описания 14.06.78 (72) Авторы изобретения

В. В. Парусов, Ю. И. Пилипченко, И, Г. Узлов, В. К. Бабич, Н. Г. Бочков, А. H. Иводитов, E. B. Остроумов, В. Т. Симурэин, Н. П. Козлов, Ю. Д. Морозов, H. М. Мулин и С, А. Мадатян (71) Заявитель

Институт черной металлургии (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к термической

1 обработке изделий.

Известен способ термической обработки, позволяющий повысить коррозионную стойкость, пластичность и циклическую прочность термически упрочненных изделий, который включает закалку, отпуск, дополнительный скоростной нагрев поверхности и охлаждение.

Наиболее близким по технической сущ- то ности к предлагаемому способу является способ, включающий нагрев, охлаждение всего изделия со скоростью выше критической и отпуск.

Недостаток этого сцособа заключает- та ся в том, что на поверхности изделия образуется гетерофаэная структура (феррит

+ карбиды), которая обладает пониженной стойкостью против электрохимического воздействия агрессивной среды по сравне-20 нию с однофазным состоянием, Кроме того структурные превращения в центральных слоях изделия протекают после полного завершения их в наружных слоях, в результате чего на поверхности возника- 25 ют растягйваюшие напряжения, которые также существенно снижают коррозионную стойкость под напряжением и усталостную прочность.

Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости, устапостной прочности и пластичности изделий после упрочняюшей термической обработки.

Это достигается тем, что перед закалкой всего изделия проводят ускоренное охлаждение его поверхности со скоростью о ниже критической до 750-450 С, а отпуск иэделия проводят при температуре

300-750 С.

Предлагаемый способ термической обработки осуществляют следующим образом.

Изделие нагревают до аустенитного состояния, проводят ускоренное охлаждение его поверхности со скоростью ниже крио тической до 750-450 С, а затем осуществляют охлаждение всего изделия со скоростью выше критической и отпуск о при температуре 300-750 С.

Ускоренное охлаждение поверхности изделия со скоростью ниже критической

616303 фо рм ула изобретения

1. Способ термической обработки из- . делий, включающий нагрев, охлаждение всего изделия со скоростью выше критической и отпуск, о т л и ч аюш и и с я тем, что,с целью повышения коррозионной стойкости, усталостной прочности и пластичности, перед закалкой всего изделия проводят ускоренное охлаждение его поверхности со скоростью ниже критической до 750 450 С.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что отпуск изделия проводят при о температуре 300-750 С. авитель B. Парусов ц И. Климко Корректор Г. Папп

Редактор М. Рогова

Заказ 4023/27 Тираж 716 Подписное

ЦЦИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r". Ужгород, ул. Проектная, .4 о до 750- 450 С благодаря сопутствующему технологическим переделам обезуглероживанию стали способствует образованию в этом слое структурно-свободного феррита. Растягивающие напряжения, возникаюШие на поверхности при закалке изделия, релаксируют в процессе отпуска о при температуре 300-750 С.

Ускоренное охлаждение поверхности со скоростью ниже критической до темо 10 пературы выше 750 С в отдельных случаях приводит к образованию ферритной структуры, но требует весьма длительной выдержки; охлаждение до температуры нио же 450 С нецелесообразно, так как максимальная скорость образования феррита

15 наблюдается при температуре 500-600 С. о

Отпуск всего иэделия при темнератуо ре ниже 300 С не эффективен, поскольку релаксация остаточных напряжений проис20 ходит очень медленно, при.отпуске выше о

750 С протекают фазовые превращения, в результате которых возможно образование структурных растягивающих напряжений на поверхности изделия, 25

Изделия после указанной обработки имеют на поверхности структурно свободный феррит и обладают .наряду с высокой прочностью повьнценной пластичностью и коррозионной стойкостью под напряжением.

Пример. Квадратную заготовку (80х80) из стали 20ГСР нагревают до о

1200 С в методической печи мелкосортного прокатного стана 250 и прокатывают из нее арматурные стержни диаметром 18 мм.

После прокатки арматурные стержни подвергают термической обработке по следующей схеме: ускоренное охлаждение поверхности до 650 С со ксоростью ниже критической — закалка всего иэделия со скоростью выше критической, отпуск со о специального нагрева при 620 С.

Ускоренное охлаждение и закалку проката проводят в проходных устройствах форсуночного типа, располо>кенных на от- 4> водящем рольганге. Ускоренное охлаждение поверхности до 650 С со скоростью ниже критической осуществляют в трех последовательно размещенных устройствах, причем после каждого устройства температуру поверхности не снижают ниже

400 С, что исключает образование в поСост

Техре верхностном слое проката мартенситной структуры, Указанная операция -охлаждение, поверхности со скоростью ниже критической широко применяется при термической обработке катанки. о

В процессе охлаждения до 650 С и паузы, возникающей при движении проката к основным закалочным секциям, на поверхности стержней выделяется структурно-свободный феррит.

Закалку всего изделия со скоростью выше критической проводят в пити последующих основных охлаждающих устройствах.

В процессе охлаждения в основных секо циих до 200-300 С в арматурных стержнях, непосредственно под поверхностным ферритным слоем, происходит образование мартенсито-бейнитной структуры, в результате чего сталь приобретает высокую конструктивную прочность.

После охлаждения на холодильнике стана 250, порезки на мерные длины и увязки в пакеты арматурные стержни подвергают отпуску в садочной печи при температуре 620 С. Длительность собственно отпуска не превышает 20-30 мин., однако на прогрев садки требуется 3-4 час.

При реализации предлагаемого способа коррозионная стойкость под напряжением повышается более, чем в 10 раз, что обеспечит экономию металла в народном хозяйстве до 30-50% вследствие повышения срока службы изделий, Внедрение способа на мелкосортном стане 250-1 обеспечит экономический эффект в сумме 800 тыс. руб,