Способ обработки сталей Советский патент 1988 года по МПК C21D1/78 

О1 00 4

Изобретение относится к металлурга ческому и машиностроительному производству и может быть использовано в практике деформационной и термической обработок стальных изделий. .

Цель изобретения - повышение ударной вязкости.

Пример 1. Проводят обработку образцов из стали 12ХНЗА, вьфезанных из листовых заготовок толщиной 12 и 20 мм. Образцы нагревают до 1150 С и деформируют на величину 5 и 10%. Затем обработку ведут по известному и предлагаемому способам.

По известному способу проводят охлаждение с деформационного нагрева в воде или масле, двукратный отпуск при 650°С длительностью по 6 ч, закалку с 850°С (выдержка 1 ч), отпуск при бЗО с (выдержка 1-6 ч), закалку с (выдержка 1 ч) и отпуск при 600°С (выдержка 1 ч).

По предлагаемому способу проводят охлаждение с деформационного нагрева в водовоздушной смеси со скоростью 30-100°С/с до температуры 450°С, вы- дрржку 2 или 4 мин и последующее охлаждение в воде или масле, отпуск пр 550-600°С (выдержка 20-60 мин), за- 850 С

калку с аьи С (выдержка 1 ч), отпуск при 550-600°С (выдержка 20-60 мин), закалку с 850°С (выдержка 1 ч) и отпуск при 550-600°С (выдержка 20- 60 мин.

Охлаждение при закалке проводят ;. воде или масле, а после отпуска, по данным исследова15ия, охлаждение можйт быть нерегламентировано.

Результаты }exaничecкиx испытаний представлены в таблице.

Как видно из представленных в таблице данных, предлагаемый способ обработки позволяет повысить ударную вязкость стали в 1, раза. Повы- шение ударной вязкости обеспечивает также режим, аналогичный предлагаемому, но в котором не проводится отпуск между 2-й и 3-й закалками (режим 3 в таблице).

П р и м е р 2. Обрабатывают мар- тенситно-стареющую сталь Н18К9М5Т по предлагаемому.и известному режима обработки.

По известному режиму проводят деформацию при 1150 С на величину 10%, воде после деформацииs

о ,

в

охлаждение

двукратный отпуск при длитель

ностыо по 6 ч, закалку с 940 С (вы

д;--рл;яа j ч), отпуск при 650 С (вьодер- жка 1-6 ч), закалку с 820 с (выдержка

1 ч) и отпуск при 520 С (выдержка t

1 ч).

0

5

0

5

0

5

0

5

0

калок По

Охлаждение после собственно за- и отпуска проводят на воздухе.

предлагаемому способу проводят деформацию при 1150 С на величину 10%, охлаждение в водовоздущной смеси со скоростью 30-100 С/с до температуры 450 С, выдержку 2 или 4 мин и последующее охлаждение в воде или масле, отпуск при 550 С (выдержка 30 мин), закалку с 830 С (выдержка 1 ч) и отпуск при 550 С (вьщержка 30 мин). Охлаждение после собственно закалок и отпуска ведут на воздухе.

Предлагаемьй способ обработки обеспечивает и для мартенситно-старе- ющих сталей повышение ударной вязкости в 2 раза.

При деформации со степенью меньше 5% она протекает крайне неоднородно, что уменьшает однородность микроструктуры и снижает уровень ударной вязкости. При деформации больше 10% становится возможным протекание динамической рекристаллизации,-которая приводит к укрупнению зерна и снижению механических свойств. Экспериментальные данные, полученные при обработке по предлагаемому режиму с деформацией 2-3% и 10-25%, показывают, что прирост ударной вязкости уменьшается и не превьш1ает 10-15%.

Верхний предел температуры ограничен возможностью значительного роста аустенитного зерна, а нижний предел - повьш1ением неоднородности деформации и уменьшением однородности микроструктуры. Применение температуры деформации 1300°С в предлагаемом способе приводит к значению KCU 1,70 МДж/м2, температуры 900-1050 с- 1,95 МДж/м2..

Проведение ускоренного охлаждения с температуры деформации до 400-450 С предотвращает развитие рекристаллизации и укрупнение зерна, а также исключает возможность расслоения твердого раствора и последующего огрубления структуры. Кроме того, 2-4-минутная выдержка при 400-450°С обеспечивает уменьшение возникающих напряжений и, тем самь1М опасности коробления появления микротрещин, а также высокодисперсный распад аустенита с образованием ферритоцементной смеси типа бейнит (или вьщел яием мнтер 1ет а.плкдов в мартенситно-стареющих сталях).

Формула изобретения

1. Способ обработки сталей, включающий нагрев, деформацию, отпуск и многократную закалку с последующим отпуском, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения ударной

влзкогтИ;, нагрев ведут до 1100-1200 С а деформацию осуществляют со степенью 5-10%, охлаждение после деформации ведут до 400-450° С со скоростью не менее 30°С/с с выдержкой 2-4 мин.

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что после деформации проводят однократный отпуск при 550- 600 С с выдержкой 20-60 мин.

Изобретение относится к металлургическому и машиностроительному производству, в частности к термической и деформационной обработкам стальных изделий. Целью изобретения является повьшениё ударной вязкости. Это достигается проведением многократной закалки. Причем первый закалочный цикл проводят после деформации на 5-10% при температуре 1 100-1200 с, при этом до 400-450 С охлаждение ведут со скоростью не менее 30 С/с и делают 2-4-минутную выдержку при этой температуре, а после каждой закалки проводят однократный нагрев до температуры 440-600°С с вьщержкой 20-60 мин. Получение высокой ударной вязкости позволяет значительно повысить работоспособность изделий и снизить брак при их производстве. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. (О

Ает:

1 650°С С С С Ч1 50 С ч ч ч ч ч

f,% 10-15

В воду или

маслоДвукратный

Aeq

Т 850 с Т 850°С С е,% 10-15 1 ч

60 мин Со скоростью

до 400-450°С, выдержка 2-4 мин, охлаждение в воду или масло

600° С 60 мин

ч

600°С

60 мин

Не проводится

1110 995 19,0 1,63

ч

600°С

1110 990 21,0 3,0

60 мин

1120 1065 18,5 2,68