Способ термоциклической обработки низкоуглеродистых сталей Советский патент 1988 года по МПК C21D1/28 C21D1/34 C21D1/78 

Изобретение относится к термообработке, в частности к термической обработке низкоуглеродистых сталей, и может быть использовано при иэготов- Ленин корпусных деталей арматуры, труб.

Цель изобретения - повьшение эрозионной стойкости низкоуглеродистых сталей и изделий из них.

Пример 1. Сталь 20 ГОСТ , 1050 - 74 подвергают термоциклической обработке со скоростью циклиро- вания 10 С/мин при 750-775°С. Термо- циклирование образцов проводят на ус- тановке с числовым программным управлением с инфракрасным излучателем марки SinKU-RICO модели RHL-610/HPC 5000 (Япония). Образцы нагревают до температуры 750±0,5 С в воздзтаной - среде, после чего задают скорость термоциклирования, т.е. образф нагревают от 750 до 775+0,5 С со скоростью 10°С/мин и при Достижении охлаждают также со скоростью 10 С/мин (также в воздушной среде). После последнего цикла охлаждение до комнатной температуры также проводилось на воздзгхе. Как показали эксперименты, реальные скорости охлаждения от нижней температуры до комнатной для цели изобретения существенного значения не имеют.

При 5 циклах процесс перераспределения структурных составляющих не закончен и измельчение исходного зерна еще недостаточно для получения материала с Максимальной эрозионной стойкостью. При 10 циклах образуется однородная структура в виде перлитно- ферритной смеси с размерами элементов структуры 7-8 баллов по ГОСТ 5639-65 Сталь с такой структурой обладает повышенной эрозионной стойкостью. Эрозионную стойкость определяют по мето- дике, принятой в энергомашиностроении, заключающейся в испытаниях образцов материала в высокоскоростном потоке питательной воды (давление

18 МПа, температура 175 С, скорость

потока 120 м/с). Указанным способом испытывают материалы на щелевой износ. Степень износа материала оценивают по средней глубине, измеренной в различных точках участка эрозии. . Пример 2. Сталь 20 ГОСТ 1050-7-4 подвергают термоциклической обработке со скоростью 15 С/мин при температуре циклирования 755-780 с.

5 0 5 0

5 0 , 5

0

е

При 10 циклах образуется однородная структура в виде перлитно-ферритной смеси с размерами элементов структуры 5-6 баллов по ГОСТ 5639-65. При 15 циклах размер элементов структуры практически не измельчается и составляет также 5-6 баллов. Сталь с такой структурой обладает максимальной эрозионной стойкостью.

При 20 циклах размер элементов структуры составляет 6-7 баллов с преобладанием мелких зерен. Эрозионная стойкость сохраняется на высоком уровне, однако увеличение числа циклов более 20 приводит к превалированию рекристаллизационных процессов и, как следствие, к росту зерна и уменьшению эрозионной стойкости.

При 25 циклах размер элементов структуры составляет 4-5 баллов.

Пример 3. Сталь 20 ГОСТ 1050-74 подвергают термоциклической обработке со скоростью 20 С/мин при температуре 750-780 С При 5 циклах образуется неоднородная структура в виде перлитно-ферритной смеси с размерами элементов, структуры 4-5 баллов

При 10 циклах структура в результате перераспределения перлитно-фер- ритных составляющих становится однородной, размер элементов структуры 6-7 баллов.

При 15 циклах размер элементов структуры составляет 6-7 баллов; при 20 циклах - 5-6 баллов, при 25 - порядка 4 баллов.

Пример 4. По известному способу сталь 20 ГОСТ 1050-74 подве рга- ют термоциклической обработке со скоростью 4 С/мин при температуре 640- 790 С (оптимальная температура при оптимальной скорости). Число циклов 5. Термоциклирование и охлаждение проводят на воздухе. Металлографический анализ показап, что структура образцов, подвергнутых такой обработке, представляет собой неоднородную пер- литно-ферритную смесь с размером элементов структуры порядка 80-100 мкм (3-4 балла по ГОСТ 5639-65). Процессы перераспределения структурных составляющих и измельчение зерна незначительны. Сталь с такой структурой не обладает повышенной эрозионной стойкостью. Свойства стали 20, обработанной по режимам, описанным в примерах, приведены в таблице.

314478874

Технико-экономическая эффектив-чающий многократный нагрев и охлажденость предлагаемого способа заключа-ние до заданных температур, о т л иется в том, что за счет повышениячающийся тем, что, с целью

эрозионной стойкости обеспечиваетсяповьшения эрозионной стойкости, т ерповышенная надежность изделий из низ- моциклирование проводят в интервале коуглеродистых сталей и увеличивает-температур 750-780 с со скоростью нася их срок службы в слабоагрессивныхгрева и охлаждения 10-20 С/мин.

средах.

|Фо.рмула изобретения Q 2. Способ по п.1, отличаю- 1. Способ термоциклической обра-щ и и с я тем, что число циклов усботки низкоуглеродистых сталей,вклю-танавливают в пределах 10-20.

Изобретение относится к термообработке низкоуглеродистых сталей. Цель изобретения - повьшение эрозионной стойкости изделий из,низкоуглеродистых сталей. Для этого изделия подвергают термоциклической обработке в интервале температур 750-780 С со скоростью 10-20 С/мин при числе циклов 10-20. 1 з.п. ф-лы, I табл. (Л