Способ термической обработки стали Советский патент 1989 года по МПК C21D1/02 

Изобретение относится к металлургии и машиностроению, в частности к термической обработке конструкционной малолегированной стали, преимущественно со средним содержанием углерода, и может быть применено при подготовке структуры штучник заготовок машиностроительных деталей под холодную пластическую деформацию.

Цель изобретения - повышение предела текучести и ударной вязкости.

П р и M. е р. Обработке по предлагаемому способу подвергали образцы диаметром 12 мм из нормализованной стали марок ЗОХ и 40Х.

В предлагаемом способе нагрев под предварительную закалку проводят быстрый (100 С/мин), JITO увели- чивает фазовый наклеп структуры, ее дисперсность, и как следствие, предел текучести стали. Повторным быстрым нагревом мартенсита или бейнита

до температуры Ас5...Асз - уменьшают количество старого феррита до 0-10%, а последующим охлаждением в соляной ванне и выдержкой в ней при Мн + 20-30° С. получают структуру нижнего бейнита и до 10-20% нового феррита. Поскольку нагрев до Ас..,Ас 5 - 20 С проводят быстрый, упрочнение, полученное за счет первого быстрого нагрева и закалки, наследуется и усиливается бейнито- ферритной структурой, полученной с повторного нагрева и охлаждения в соляной ванне при Мн + 20-30°С. Так как в структуре стали образуется новый феррит, ударная вязкость ее сохраняется на высоком уровне несмотря на высокий ее предел текучести. Таким образом, проведение предварительной закалки с быстрым нагревом и последующего быстрого нагрева до интервала температур Ac,,.) - 20°С

сл

с

сл

00

3 1507

в предлагаемом способе увеличивает предел текучести и ударную вязкость стали за счет получения дисперсной бейыито-ферритной (ново-ферритной) структуры.

Конкретные режимы термообработки и данные механических свойств (O g, йг. н) после обработки стали по предлагаемому способу приведены в таблице. Там же указаны свойства стали после обработки.по способу-прототипу ( нагрев в. печи до 860° С, ох- .. лаждение в селитровой ванне до 380°С, выд. 20 мин, охлаждение на воздухе + + нагрев в свинцовой ванне до 700 С, выд. 30 мин, охлаждение).

После обработки по известному способу структура стали представляла зернистый перлит 3-4 балла. В предла- гаемом способе получили бейнито-фер- ритную структуру с мелкодисперсными зернистыми карбидами.и с 10-20% нового феррита. Анализ результатов механических, испытаний показывает, что при обработке по известному способу получают сталь с низкими по сранению с предлагаемым способом, пределом текучести и ударной вязкостью. Предел текучести и ударная вязкость в предлагаемом способе- увеличившотся, например, на стали 40Х соответственно до 1050-1075 Ша и Дж/см, а на стали ЗОХ до 710-715 МПа и 185 Дж/см.

Несмотря на то, что предел прочности и текучести в предлагаемом способе выше, сталь деформируется.как и в известном способе без образования трещин при осадке до степени деформации 70%. По деформируемости известный и предлагаемый способы аналогичны, но в предлагаемом способе предел текучести и ударная вязкость вьппе. Из анализа табличных данньш видно,- , что предлагаемый способ повышает предел текучести и ударную вязность легированной стали со средним содержанием углерода. Кроме того, проведени предварительной закалки в -соляной при температуре Ми + 20-30 с i упрощает техноло гию термообработки за счет одних и т ех же режимов изотермической выдержки при закалке и выдержке при охлаждении и исключает необходимость многократной обработки за счет наследственности.

Ф о рмула изобретения

1.Способ термической обработки стали, преимущественно среднеугле- родистой низколегированной, включающий нагрев до температуры выше Ас, выдержку, охлаждение с изотермической выдержкой, повторный нагрев, выдержку, обеспечивающую-сохранение мелкодисперсных карбидов, и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повьшения предела текучести и ударной вязкости путем получения бейнито-ферритной структуры, изотермическую выдержку проводят при Мн + (20-30) С, повторный нагрев ведут до АсJ - (Ас - 20) С и охлаждение осуществляют с изотермической выдержкой при температуре выше Мн.

2.Способ по п,1, отличающийся тем, что охлажденное после повторного нагрева проводят в соляной ванне с изотермической выдержкой пр,и температуре Мн + (20 зо с).

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к способам обработки сталей при подготовке структуры заготовок для холодной деформации. Целью изобретения является повышение предела текучести и ударной вязкости. Способ включает предварительно закалку и быстрый нагрев до Ас₃ - 20°С, выдержку, охлаждение до Мн+(20-30)°С, выдержку и окончательное охлаждение. Использование способа позволяет существенно повысить предел текучести, ударную вязкость и упростить технологию термообработки. 1 табл.

1 . Нагрев в свинцовой ванне до 860°С, охлаждение в селитровой ванне до (сталь ЗОХ) (сталь 40Х) выд. 20 мин; охлаждение иа воздухе + нагрев в свинцовой ванне до температуры: 780 С, вьщ. 20 мин - сталь ЗОХ; 770°С, выд. 20 мин.

сталь 4ПХ, охлаждение в

селитровой ванне до температуры:

сталь ЗОХ:

380°С

390 С

400(:

рыд. 20 мин, охлаждение

на воздухе;

сталь 40Х

З70 (;

380 С

выд, 20 мин,, охлаждени

на воздухе 2, Нагрев впнчи в ПМ-8 д

, охлаждение в селророй ванне до 380°С ; (сталь ЗОХ), ЗбО С (стал

40Х), вид. 20 мин., .охлаждение на воздухе +

нагрев в печи I1M-8 до

температуры:

780 °С,,выд. 20 мин .

(сталь 30 X),

770 с, вьщ. 20 мин

(сталь 4 ОХ), охлаждение в селитровой ванне до температуры:

сталь ЗОХ

380°С

400°С.

выд, 20 мин, охлаждение

на воздухе:

сталь 4ОХ

380°с;

выд, 20 Мин, охлаждение

на воздухе

.Продолжений таблицы

185 186 180

150 150 145

200 205 200

175 172 170