СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАЛОЛЕГИРОВАННОЙ ЗАЭВТЕКТОИДНОЙ СТАЛИ ПЕРЛИТНОГО КЛАССА Российский патент 1994 года по МПК C21D1/78 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для обработки деталей, изготовленных из стали перлитного класса, т.е. сталей с содержанием углерода 0,95-1, 15%, например марки ШХ15, ХВГ, 9ХС, ШХ15СГ.

Известен способ закалки малолегированной стали перлитного класса ШХ15, включающий закалку от 840-850^оС с охлаждением в масле и отпуск при 150±10^оС. Способ не обеспечивает достаточно высокой прочности и надежности изделий из этой стали.

Известен способ закалки малолегированной стали, заключающийся в том, что сталь, прошедшую полную закалку, подвергают повторной закалке с целью повышения ее прочности и надежности.

Однако, для малолегированной стали перлитного класса проведение такой повторной закалки приводит к фазовому наклепу с укрупнением аустенитного зерна выше допустимых размеров. В результате, полученная после повторной закалки сталь не только не приобретает высокие свойства, но и в ней наблюдается особый вид брака - нафталинистый излом, характеризуемый грубозернистой, чешуйчатой структурой стали в изломе и ее хрупкостью.

Целью изобретения является увеличение прочности и надежности малолегированной стали перлитного класса (заэвтекоидной).

Цель достигается тем, что, как и в прототипе, способ включает две закалки и отпуск. В отличие от прототипа, первую закалку проводят от температуры на 90±3^оС выше температуры α-γ-превращения, а вторую закалку проводят от температуры на 70±3^о вышеα-γ -превращения, причем нагрев под вторую закалку проводят со скоростью 33-35^оС/мин и более. При повторной закалке в данном случае происходит фазовая перекристаллизация с измельчением зерна, причем фазовый наклеп не начинается. Измельчение зерна приводит к повышению прочности и надежности. Балл зерна закаленной предлагаемым способом стали равен 12-13 (при балле зерна по ГОСТ 5639-82 равном 10). При этом сопротивление деформации изгиба σ_изг., характеризующее прочность стали, равно 4720 мПа, а работа разрушения а_н, характеризующая надежность, составляет 0,98 МДж/м², твердость НRC равна 63-64.

При известном способе закалки от температуры 850^оС сопротивление деформации изгиба σ_изг составляет 2600-3000 мПа, твердость HRC равна 63-64.

Сущность изобретения. Закалку стали перлитного класса (содержание углерода) по предлагаемому способу проводят следующим образом. Нагревают до температуры первой закалки, превышающей на 90±3^оС температуру α-γ-перехода с последующим охлаждением. Вторую закалку проводят от температуры, на 70±3^оС превышающей температуру α-γ-перехода. Нагрев под вторую закалку проводят со скоростью 33-35^оС/мин и более. Затем производят отпуск. Нагрев под закалку можно проводить в соляной ванне, в камерных печах, вакууме, охлаждение - в масле, отпуск - с охлаждением на воздухе.

В качестве примера осуществления способа приведем закалку шлифованных образцов из стали ХВГ размером 10х10х55. Нагрев под закалку в соляной ванне производят со скоростью 2-2,5 град/с. Температура α-γ-перехода для этой марки стали и при таких условиях составляет 750^оС. Принимают температуру первой закалки 850^оС, второй - 830^оС. Нагрев под вторую закалку проводят со скоростью 35^оС/мин. Затем образцы отпускают при t=150±10^оС.

Использование: изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для обработки деталей, изготовленных из стали перлитного класса, т. е. сталей с содержанием углерода 0,8 - 1%, например марки ШХ15, ХВГ, 9ХС, ШХ15СГ. Сущность: способ включает две закалки и отпуск. Первую закалку проводят от температуры, на 90 ± 3°С выше температуры α-γ -превращения. Нагрев под вторую закалку осуществляют со скоростью 33 - 35°С/мин и более до температуры на Ac₃ + 70 ± 3°С выше температуры α → γ -превращения.

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАЛОЛЕГИРОВАННОЙ ЗАЭВТЕКТОИДНОЙ СТАЛИ ПЕРЛИТНОГО КЛАССА, включающий две закалки и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и надежности стали, первую закалку проводят с температуры Ac₃ 90 ± 3^oС, а вторую с температуры Ac₃ 70 ± 3^oС, при этом нагрев под вторую закалку осуществляют со скоростью 33 - 35^oС/мин.