Способ термической обработки нержа-веющих мартенситностареющих сталей

Способ термической обработки нержа-веющих мартенситностареющих сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<е 952945

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свил-еу (22)Заявлено 20.04.79 (21) 2754158/22-02 (53)М. Кл. с присоелинением заявки РЙ

С 21 0 6/02

С 21 0 1/78

Гееударстееквый квинтет

СССР (23) Приоритет пв делам вэебретеннй и открыткй

Опубликовано 07.08.81.Бюллетень J4 29

Дата опубликования описания 09.08,81 (53) УДК 621.785. . 79 (088. 8) П. A Мироненко, С. И. Красникова, С.

С. А. Божко, А. В. Дробот, В. Г. Кали (72) Авторы изобретения

У ин и.,В; В;: Годлевский

Днепропетровский ордена Трудового Красного: Знамени государственный университет имени 300глетия воссоединения

Украины с. Россией (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ

MAPTI .HCHTHOCTAPI,"NQHX СТАЛЕЙ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке деталей из нержавеющих мартенситностареющих сталей, работающих при низких температурах (до -196 С). Пластичность и вязкость нержавекнцих мартенситностареющих сталей зависят от режима старения.

Известны способы термической обработки деталей из мартенситностареющих сталей, включаннцие двойное старение для получения достаточно высокой ударной вязкости: ниэкотемпературное, затем высокотемпературное старение ().

Однако такие способы не.обеспечивают требуемого для достижения высокой ударной вязкости фазового состава — наличия в структуре вторичного аустенита.

Известен способ термической обработки нержавеющих мартенситностареющих сталей, включающий операции закалки, старения на максимальную прочность, охлаждения на воздухе и после- дующего старения в двухфазной аустенитно-мартенситной области (2).

Однако этот способ обработки не позволяет получить максимальные значения пластичности и ударной вязкости наряду с высокой прочностью, так как при охлаждении после старения на максимальную прочность и повтор- ном нагреве в двухфазную область детали дважды проходят интервал температур (350-450 С), при которых выделяется -фаза (Fe,Ni)2бСг8(Мо,Т1)1, низкотемпературная упрочнякнцая фаза и происходит расслоение твердого раствора по хрому, что повышает склонность нержавеющих мартенситностарекнцих сталей к хрупкому разрушению.

На чертеже представлена температурная зависимость удельного электросопротивления.

В интервале температур 350-450 С наблюдается площадка, т.е. с возрастанием температуры удельное электросопротивление не увеличивается, что

852945 свидетельствует о распаде твердого раствора в указанном температурном интервале.

Цель изобретения — получение на деталях из нержавеющих мартенситно5 стареющих сталей более высоких значений пластичности и ударной вязкости без снижения их прочностных характеристик, Это достигается тем, что в извест- 1О ном способе, включающем операции закалки, старения на максимальную прочность и старения в двухфазной области, нагрев до температуры старения в двухфазной области проводят с тем15 ,пературы старения на максимальную прочность.

После старения на максимальную прочность детали не охлаждаются на воздухе. Исключение операции охлаж20 дения после старения на максималь-. ную прочность и, следовательно, погледукщего прохождения при нагреве о интервала температур 350-450 С приводит к тому, что в деталях не происходит выделение К -фазы, низкотемпературной упрочняющей фазы и расслоение твердого раствора по хрому .

Таблица 1

Операции термообрабофки (после закалки ) Механические свойства

Способ старение в

aL +3 обласстаре- охлажденагрев удлинесуже,ние, Ж предел прочности, кгсм . ммудар ная предел текучести кгсм мм . ние ние после ста" вязние, Ж кость кгсм м рения ти

600 С

1 ч

0 от 20С до .

600

480 С

2 ч

Известный на воздухе о

600 С

1 ч от 480 С о до

600 С

Предла- 480 С о гаемый 2 ч по,,о В табл. 2 представлены результаты иснытаний образцов (вырезанных из кольца) с продольным направлением волокна, обработанных по известному и по предлагаемому способам.

Из табл. 1 видно, что обработка предлагаемому способу по сравнению с известным обеспечивает повышение пластичности и вязкости на 20Х.

Этот способ термической обработки приводит к значительному повышению пластичности и ударной вязкости нержавеющих мартенситностареющих сталей без потери прочностных характеристик.

Пример. Проводится термическая обработка деталей из нержавеющей мартенситностареющей стали

ОЗХПН10М2Т (ЭП678-ВД), изготовленных из одной поковки кольца толщиной

160 мм.

Детали подвергаются закалке и старению на максимальную прочность при

480 С в течение 2 ч, затем группа део талей подвергается нагреву до температуры старения в двухфазной аустео нитно-мартенситной области — 600 С, выдерживается 1 ч и охлаждается на воздухе. Для сравнения другая группа деталей после закалки и старения на максимальную прочность охлаждается на воздухе, затем вновь нагревается до 600 С, выдерживается 1 ч и также о охлаждается на воздухе.

Полученные результаты испытаний образцов с поперечным направлением волокна приведены в табл. 1.

126,0 130,5 4,0 33,0 6,2

121 5 130 5 13 0 40 О 7 7

852945

Таблица 2

g8, d кг/мм % >О д кг/мм арее в с .+3 ) ласС1н 2 кгм/< и

Извест480 С

2 ч от 20 С до 600 С на воздухе о о от 480 С 600 С 117,9 126 7 16 5 9,5 до 600 С 1 ч о

480 С

2 ч

Пр едлагаемый без охлаждеФормула изобретения

Использование предлагаемого способа термической обработки деталей из нержавеющих мартенситностареющих сталей обеспечивает по сравнению с су— ществующими способами следующие преимущества: 25 повышается надежность деталей, так как пластичность и ударная вязкость возрастают наф 20%; упрощается технология термической обработки деталей (для проведения тер- 30 мообработки необходима только одна печь); отсутствуют операции выгрузки деталей из печи после старения на максимальную прочность. Охлаждения и за 35 грузки на температуру старения в двухфазной области; сокращается время термообработки за счет времени, необходимого для прогрева деталей. 40

Ъ

qN

"Я

Е Д5

8zo

56

"Ю

Ъ

Ъь ф

ЮО МО ЭЮ ФИ 500 NP

Trrrecpamgpa 7;Я

Механические свойства

600оC. 118,2 126 5 13 0 7 9

1 ч

Способ термической обработки нержавеющих мартенситностареющих сталей, включающий операции закалки, ста— рения на максимальную прочность и старения в двухфазной области, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и пластичности, нагрев до температуры старения в двухфазной области проводят с температуры старения на максимальную прочность.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бирман С.P. Экономнолегированные мартенситностареющие стали. М,>

"Металлургия", 1974, с. 169-170.

2. Авторское свидетельство СССР

11 569611, кл. С 21 Я 1/78, 1976.

ВНИИПИ Заказ 8799/32

Тираж 621 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4