Способ термической обработки сталей Советский патент 1985 года по МПК C21D6/00 C21D6/02 C21D6/04 

со

4

О)

1

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно электротехническому, и может быть использовано при термической обработке деталей из легированных высокопрочных сталей, которые, кроме высоких механических .свойств, должны обладать значительными магнитными свойствами, чтобы при обработке и монтаже обходиться без дополнительных магнитных устройств...

В современном машиностроении для изготовления деталей типа тонкостенных сосудов, сложных арматурных композиций, требуюрр1х глубокой вt Jcяцки, применяются высокопрочные стареюгчие стали аустенитно-мартенситного класса на железоникелевой основе, типа Н27Ю2Т2Б.

Известны способы термической обработки деталей, включающие закалку и последукядее старение в температурном интервале (X - превращения l и 2.

Ланные способы позволяют получить оптимальный уровень механических свойств, однако дают низкие значе.ния магнитных свойств. Для повышения магнитных свойств требуются дополнительные трудоемкие операции холодной деформации, что неприемлемо для обработки готовых изделий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ термической обработки сталей преимущественно аустенитно-мартенсит ного класса, включающий закалку, обработку холодом, предварительное и окончательное старение з1 .

Этот способ дает возможность получить необходимые механические свойства при оптимальном сочетании прочности и пластичности (Cjn 190200 кг/мм, у 40-50%).

Однако указанньй способ не позволяет получить достаточно высокие значения магнитных свойств, т.е. коэрцитивной силы Н и остаточной индукции Во. Это обусловлено тем, что старение ведется на таких стадиях дисперсионного твердения оС и у -фаз, когда не достигаются максимальные значения коэрцитивной силы и остаточной индукции. Увеличение же выдержки .при температуре стареГния привело бы к снижению прочностных свойств из-за увеличения количества аустенита и растворения интерметаллидов в мартенсите.

346132

Цель изобретения - повышение маг-нитных свойств стсшей аустенитномартенситного класса без снижения их механических свойств. g Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки сталей, преимущественно аустенитно-мартенситного класса, включающему закалку, обработку хоJQ лодом, предварительное и окончательное старение, предварительное старение ведут при температуре, превьшающей на 20-50 С температуру конца обратного превращения, затем |с проводят обработку холодом, а окончательное старение проводят при температуре конца обратного превращенияТемпературы предварительного и окончательного старения выбраны в 2Q результате проведенного исследования. Температура конца обратного превращения для стали Н27Ю2Т2Б равна .

При проведении предварительного 25 старения при температуре, превышающей на 20-50 С температуру конца обратного превращения, в течение 1 ч с последуюр(ей обработкой холодом при -196с, а окончательного старения при температуре конца обратного превращения в течение 30 мин достигаются наиболее высокие значения и В-(.. Увеличение или уменьшение температуры старения приводит к снижению магнитных свойств. При термической обработке предлагаемым способом в аустенитной фазе возникают дисперсные зародыши, представляющие собой- интерметаллиды типа NijAl, Ni-Ti, за счет чего при старении в мартенситно-аустенитной фазе аустенит образуется таким образом, что преиму1цество окружает участки нераспавшегося мартенсита. Это обусловливает значительный рост магнитных свойств. В этом состоит принципиальное отличие предлагаемого способа от известного.

Проводилась термическая обработ- i ка образцов сталей Fe-Ni-Al-Ti не скольких составов (указанных в таблице) диаметром 3 мм и длиной 40 мм. Для всех сталей были определены температуры прямого и обратного превращений, количество мартенсита. После 5 закалки от 830 С и обработки холодом при -196 С образцы подвергались предварительному и окончательному старению с промежуточной обработкой

холодом. Темпе)атуриые режимы старения указаны в таблице. После термообработки бьши измерены механические .характеристики (предел прочности ( f относительное удлинение S , относительное сужение у ) и магнитные характеристики (козрцитивная сила Нр, остаточная индукция Вр, магнитная энергия Вр Н). Для получения сравнительных данных проводилась термообработка указанных сталей по известному способу, после чего бьши также измерены магнитные и механические свойства. Данные сведены в таблицу. I

Как видно из таблицы, предлагаемьй способ термической обработки ста лей аустенитно-мартенситного класса не снижает механические свойства (прочность и пластичность) и значительно повьппает магнитные свойства коэрцитивная сила и остаточная индукция увеличиваются в 2-3 раза, а магнитная энергия в 6-8 раз по сравнению с известным способом.

Использрвание предлагаемого способа термической обработки сталей,° преимущественно аустенитно-мартенсиного класса, обеспечивает получение достаточно высоких значений магнитных свойств при сохранении на оптимально высоком уровне прочности и пластичности, в результате чего упрощаются технологические операции при изготовлении и эксплуатации де талей из указанных сталей, так как отпадает необходимость в применении спецоснастки из постоянных магнитов

Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает получения высоких магнитных свойств без проведения дополнительных операций механической обработки и пригоден для сталей аустенитно-мартенситного класса на железоникелевой основе без добавок дорогостоящих элементов кобальта и молибдена.

о о о

Гч) LO

О -dО

о о

г

00

о

о

го

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ, преимущественно аустенитно-мартенситного класса, вк-угочающий закалку, обработку холодом, предварительное и окончательное старение, отличающийся тем, что, с целью повышения магнитных свойств, предварительное старение ведут при температуре, превьшающей на 20-50 С температуру конца обратного превращения, затем проводят обработку холодом, а окончательное старение проводят при температуре конца, обратного превращения. (Л

О

LO

1Л с.

О Ю

О )ul4D

С

.м

О VJD