Способ термической обработки нержавеющих мартенситностареющих сталей

Способ термической обработки нержавеющих мартенситностареющих сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 160877(21) 2517288/22-02 с присоединением заявки HP (23) Приоритет— (it) 704995

Сфюз Советскик

Сециалистическик

Республик

l т" — 1. »«

1 (5i) N;---Kn.РС 21 D 6/00

С 21 D 1/78

Государстве я ям 1 комитет

СССР яо аыам изобретений и открмтнй (53) УДК 621..785.5. . 79 (088. 8) Опубликовано 25.1 2.79. Бюллетень Но. 47

Дата опубликования описания 05.0 1.80 р1) З В е Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени госуцарственный университет им, 300-тия воссоединения

Укра ины с Росс ней (54) СПОСОБ ТЕРИИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ НЕРМЖВЕКЩИХ

ИАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЦИХ СТАЛЕЙ

2 после нагрева со скоростью 10-30 /мин от Ас до 980-1000 С и выдержки, а также старение, окончательную эакалку производят не от 980-1000 С, а от более низкой температуры, превышающей температуру конца полиморфного превращения с(.-» 1- на 200-220 С, после закалки производят обработку холодом при температурах (-60)-(-80) C и подвергают старению при снижакщихся от

550-530 С до 400 С температурах.

Предлагаемый способ поясняется примерами.

Во всех примЕрах термообработку проводили на заготовках, нарезанных от одной поковки крупногабаритного кольца иэ нержавеющей мартенситностареющей стали Н10Х11М2Т (ЭП678).

Пример 1.

Заготовки нагревали со скоростью

115 /мин до температуры 980 С, выдерживали 2 час и охлаждалн в масле. Этот цикл провели дважды. В третий раэ нагревали с той же скоростью до температуры 920 С, которая превышает температуру конца полиморфного превращения ф. -« на 220, выдерживали 2 час и охлаждали в масле. После этого эаготовки обрабатывали холодом при температуре -70 С в течение 6 час. и пол1

Изобретение относится к машииост» роению и может быть использовано при термической обработке иэделий из нержавеющих мартенситностареющих сталей.

Известны способы термической обра- 5 ботки изделий иэ мартенситностареющих сталей предусматривают предварительный нагрев для растворения сетки карбонитридных фаз, многократную закалку и старение (1). IO

Наиболее близким к предлагаемому является способ термической обработки нержавекщих мартенситностареющих сталей, основанный. на многократной закалке после нагрева со скоростью 15

10-30 /мин от Ас1 до 980-1000 С и выдержки, а также старении (2).

Недостатком известного способа является то, что при удовлетворительной пластичности и вязкости в ряде случаев 2() не достигается требуемый уровень прочное.ии.

Цель изобретения — повышение уровня прочности при удовлетворительной пластичности и вязкости в направле- 25 нии поперек волокна.

Указанная цель достигается тем, что по способу термической обработки мартенситностареюв,их сталей, предусматривающему многократную закалку gp (72) ASTOpbl С. И. Красникова, С. Г. Чернявская, A ° В ° Дробот, ИЗОбрЕТ®ИИЛ (0. И, Русинович, Ь. С. Фридман, П. Г. Лапин, К Г. Луэенин и Н. И. Симонов

704995 вергали старению при понижающихся от

530 С до 400 С температурах в течение

7 час. Испытания образцов с поперечным направлением волокна дали *ледующие результаты:

161,5 кг/мм ©од 149,0 кг/мм

2 2 д, 8% Ч, 32,0% Рн попер. 3,2 кгм/см

Термообработка по указанному режиму обеспечила высокую прочность при удовлетворительной пластичности и вязкости.

Пр имер 2.

Заготовки. дважды подвергали обработке по режиму нагревали со скоростью 15О/мин до температуры 980 С, выдерживали 2 час и охлаждали в масле. В третий раз нагревали с той же скоростью до температуры 800 С, коо торая превышает температуру конца полиморфного, превращения на 100 С, выдерживали 2 час и охлаждали в масле.

После этого заготовки обрабатывали холодом при температуре -70 С в течение б час и подвергали старению при понижакщихся от 530ОС до 400ОС температурах в течение 7 час. Испытания образцов с поперечным направлением волокна дали следующие результаты: З в 155.,0 кг/мм (Уса, 143,0 кгlмм

Ю, 6,5% 9 25 0%с1„попер., 2,5 кгм/см Сравнение с результатами по приме1 у 1 выявляет снижение температуры 30 окончательной закалки от 920 до

800 С.

Пример 3.

Заготовки нагревали со скоростью

15 /мин до температуры 980 С, выдерживали 2 час и охлаждали в масле.

Этот цикл повторили трижды, т. е. температура окончательной закалки была равна также 980 С, что соответствует температуре Ac g + 280 С. После закал ки заготовки обрабатывали холодом при температуре -70ОС в течение б час, затем подвергали старению при понижающихся от 530ОС до 400 C температурах в течение 7 час. Испытания образцов с с поперечным направлением волокна дали следующие результаты: и бв, 151,0 кг/мм бо2, 140,5 кг/мм

Z д 8,5% Ч 35,0% с1н попер., 3,7 кгм/см °

Сравнение результатов испытаний по примерам 1, 2, 3, показывает, что в случае окончательной закалки с температуры 980 С пластичность и вязкость лишь немного выше, чем после

Режим термообработки и (У/,к г/мм

2 кг/мм д, В

143,0 132,0 8,0 34,5

3,5

Известный способ

1. Нагрев до 980 С со скоростью 15 /мин, выдержка 2 час, охлаждение в масле. цикл повторяется трижды.

2. Старение 530 С, 7 час закалки с 920 С, однако прочность заметно ниже . После закалки с 800 С получены более низкие значения как прочности, так и вязкости. Таким образом, опробование трех температур нагрева под окончательную закалку, соответствукщих температурам, превышающим температуру конца полиморфного превращения на 100, 220 и 280 С выя.— вило преимущество окончательной закалки от температуры Ac> + 220 С.

Пример 4.

Заготовки нагревали со скоростью

15О/мин до температуры 980 С, выдерживали 2 час и охлаждали в масле.

Этот цикл провели дважды. В третий раз нагревали с той же скоростью до температуры 920 С, выдерживали 2 час, и охлаждали в масле. После этого заготовки. обрабатывали холодом при температуре -40 C в течение б час и подвергали старению при понижающихся от 530 С до 400 С температурах ч течение 7 час. Испытания образцов с поперечным направлением волокна дали следующие результаты:

<3В, 154,0 кг/мм Oо, 145,0 кг/мм

8, 8, 2Ъ Ч 36, 5% с(попер., 3, 5 кгм/см

Сравнение результатов с предыдущим примером показывает, что температура при обработке холодом (-40 С) недостаточно низкая для замерного повышения прочности.

Пример 5.

Заготовки нагревали со скоростью

15О/миг до температуры 980 С выдерживали 2 час и охлаждали в масле.

Этот цикл провели дважды. В третий раз нагревали с той же скоростью до температуры 920 С, выдерживали 2 час и охлаждали в масле. После этого заготовки обрабатывали холодом при температуре -70 С в ечение б час и подвергали старению при температуре

530 С в течение 7 час. Результаты. испытаний следующие:

6 в, 149,0 кг/мм G< 137,0 кг/мм о, 7,5%, Ч,36,5% Мипопер.,3,4 кгм/см.

Приведенные примеры обосновывают оптимальность выбранных параметров режима терМообработки.

Результаты, полученные после термообработки по предлагаемому и известному способам, приведены в таб- лице .

Таблица

Он, кгм/ > см

1

П р".л >!же!! 5Ф< т !б !!н(н г/мм О„,Kf /Мм с(, /о ), l„à!!,"r"/ см

149,0 8,0 32,0

3,?

Отличительные признаки предлагаемого способа, а именно снижение температуры окончательной закалки, обработка холодом при температуре (-60)(-80) С, старение при понижающихся 30 от 550-530 С до 400 С температурах, позволяют повысить прочность на

15 кг/ьв! беэ снижения ниже требуемсй нормы пластичности и вязкости, что в конечном итоге значительно по- 35 высит конструктивную прочность.

Снижение температуры окончательной закалки позволяет получить более дисперсную структуру мартенсита, что обеспечивает определенное повьз!!ение прочностк

Вместе с тем температура окончательной закалки должна заметно rtpeaanuaes температуру конца полиморфного превращения, так как образовавший-45 ся аустенит при температурах, превышающих Ас< даже на 100 С, может сохранять значительную неоднородность по составу, что впоследствии приводит. к значительным количествам устойчивого остаточного аустенита, снижающего прочность. Действительно, как видно из примеров 1, 2, после окончательной закалки от 800 С прочность, а также вязкость, ниже, чем после закал!(и от

920 C..

Обработка холодом дестабилизирует остаточный аустенит и способствует его превращению в мартенсит, что также повышает прочность.

Старание при понижающихся темпе- 60 ратурах повышает прочность за счет реализации выделения упрочняющих частиц различного типа.

Использование предлагаемого способа термической обработки иэделий иэ 65

Достаточно высокая ударная вязкость и пластичнбсть создается путем циклической закалки после нагрева со скоростью 10-30 /мин. Повышение прочности после обработки обеспечивается снижением температуры окончательной закалки, обработкой холодом и старением при снижающихся температурах.

Высокая прочность в сочетании с достаточ!ной пластичностью и вязкостью обеспечивает значительное повышение конструктивной прочности иэделий, что., в свою очередь, позволит увеличить их надежность.

Формула изобретения

Способ термической обработки нержавеющих мартенситностареющих сталей, включающий многократную эакалку после нагрева со скоростью 10-30 /мин от Ас до 980-1000 С н выдержки и старение, о т л и ч а ю щ и и с

I и и с я тем, что, с целью повышения прочности при заданном уровне пластичности и вязкости, последнюю закалку проводят с температуры Ac g + (200-220 С), а после нее производят обработку моРежим термообработки

Предлагаемый способ

1. Нагрев до 980 С со скоростью 15 /мин, выдержка 2 час, охлаждение в масле.

Цик л пов т оряют дв а жды, 2. Нагрев до 920 С со скоростью 15 /мин, выдержка 2 час, охлаждение в масле

3. Обработка холодом при -70 С в течение б час

4. Старение при понижающихся от 530 С до 400 С температурах в течение

7 час. нержавеющих мартенситностареющих ста" лей дбеспечивает получение высокой прочности на уровне 160 кг/мм (см.

2 табл.), в то время как существующий способ позволяет получить прочность лишь на уровне 143 кг/мм . Вместе с а тем предл гаемый способ, так е как и известный, обеспечивает получение в направлении поперек волокна достаточ-. но высокой пластичности и вяэкости соответственно Ч - 34,5% и Ч вЂ” 32% и

Qq — 3,5 кгм/см и Он — 3,2 кгм/см

704995

Составитель Г. Иевченко

Редактор Л. Алексеенко Техред g.Чубчик КорректорО. Ковинсная

Заказ 7968/29 ираж 653 Подписное

ЦНИИПИ Гбсударствеииого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3t-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Till!I Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4 лодом A старение при понижающихся от

550-530 С до 400 С температурах.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что обработку холодом сталя Н10Х11И2Т осуществляют прн (-60) -(-80fC.

И:.точники .информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 276123, С 21 0 1/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 538037, С 21 0 6/00, 1975.