СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ Российский патент 1995 года по МПК C21D9/06 C23C10/50 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для термической обработке сталей, преимущественно перлитного класса.

Известна термическая обработка конструкционных сталей типа 38ХНЗМФА, включающая закалку при температуре 850-880^оС, отпуск при 600-800^оС, охлаждение в воде или в масле (ГОСТ 23304-78), химико-термическую обработку (алитирование) при температуре 850-880^оС с предварительным двухступенчатым нагревом до температуры 500 и 750^оС (Техническая инструкция на диффузионное алитирование крепежных деталей, ОКБМ, Н.Новгород).

Наиболее близким по технической сущности является способ термической обработки быстрорежущих сталей, включающий предварительный подогрев до 800-850^оС с выдержкой не более 1 ч (для заготовок диаметром не более 100 мм) при этой температуре с дальнейшим нагревом до температуры закалки и охлаждение на воздухе или в масле.

Цель изобретения уменьшение автодеформации и повышение предела текучести и ударной вязкости.

Указанная цель достигается тем, что в способе термической обработки изделий из сталей перлитного класса предваpительный нагрев проводят до температуры выше Ас₁ на 10-20^оС. После этого нагрева проводят изотермическую выдержку не ниже 4 ч, причем эту выдержку проводят при температуре предварительного нагрева. После изотермической выдержки проводят дальнейший нагрев до температуры выше Ас₃ на 140-160^оС.

Длительность изотермической выдержки не менее 4 ч выбрана из условия необходимости диффузионного α-γ -превращения. При выдержке менее 4 ч происходит увеличение автодеформации за счет незначительного объема аустенита (менее 30% ), образовавшегося в изотермических условиях. Увеличение предела текучести и ударной вязкости, а также уменьшение автодеформации связано с более полной растворимостью карбидов и исключение роста аустенитного зерна в процессе нагрева до температуры аустенизации за счет проведения гомогенизации вблизи Ас₁ длительностью не менее 4 ч.

П р и м е р. Проводилась термическая обработка шпилек из стали 38ХНЗМФА по следующему режиму: нагрев до 700^оС, выдержка 4 ч; нагрев до 900^оС, выдержка 2,25 ч. Охлаждение в масле. Результаты исследования сведены в таблицу.

Получено уменьшение автодеформации в 9 раз и увеличение предела текучести и ударной вязкости на 5 и 30% соответственно.

Способ может быть применен при окончательной термообработке и при проведении химико-термической обработки. Так, при алитировании по известному способу: нагрев до 550^оС, выдержка 1 ч; нагрев до 860^оС, выдержка 17 ч; охлаждение со скоростью 30^оС/ч. Автодеформация составила 0,09% а после алитирования по предлагаемому режиму 0,060% т.е. уменьшилась в 1,5 раза.

Использование: для термической обработки сталей, преимущественно перлитного класса. С целью уменьшения автодеформации и повышения предела текучести и ударной вязкости предварительный нагрев проводят до температуры выше Ac₁ на 10-20°С с изотермической выдержкой не менее 4 ч. После изотермической выдержки проводят дальнейший нагрев до температуры выше Ac₃ на 140-1460°С. Способ может быть применен при окончательной термообработке и при химико-термической обработке. 1 табл.

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ, включающий предварительный нагрев выше точки Ac₁, окончательный нагрев и закалку в масле, отличающийся тем, что проводят термическую или химико-термическую обработку, причем предварительный нагрев ведут до температуры на 10-20^oС выше точки Ac₁ и выдерживают при этой температуре не менее 4 ч, а окончательный нагрев ведут до температуры на 140-160^oС выше точки Ac₃.