Способ термической обработки крупных поковок Советский патент 1989 года по МПК C21D1/78 

Изобретение относится к технологии термической обработки стали и может быть использовано для термической обработки деталей машин ответственного назначения.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки крупных поковок, включающему закалку с температуры окончания горячей пластической деформации и высокий отпуск, нагрев и охлаждение после закалки ведут циклически около точки Ас с перегревом на 5-20 С, охлаждением до температур бейнитного превращения и количеством циклов, обеспечивающим первоначальное значение температур АС| для материала поковки.

Термоциклирование около точки Ас позволяет уменьшить размер действительного зерна, что ведет к увеличению ударной вязкости материала поковок. Перегрев более чём на 20 С выше точки Ас, снижает твердость и износостойкость изделий. Перегрев меньше чем на 5°С трудно достижим.

Переохлаждение аустенита до температур бейнитного превращения cnocgibcT- вует повышению прочности.

СЛ N9

Р

СО

эо

Термоциклирование ведет к изменению температуры Ас, причем через определенное количество циклов точка Ас имеет первоначальное значение. Это ко личество циклов соответствует максимальной ударной вязкости материала при данной обработке.

Поковку из стали 15ХСНД и 20ХГСА диаметром 300 мм и длиной 1500 мм ко- вали из слитка. Температура конца деформации 920-880 С, охлаждение в воде. Нагрев и охлаждение при термоциклической обработке проводили в шахтных печах путем поочередной загрузки.

Изменение положения точки Ас в процессе термоциклирования определялось предварительно методом дифференциального термического анализа с записью кривых нагрева, охлаждения и критических точек. При этом моделировались все технологические параметры при обработке поковок (обжатие, закалка, температуры нагрева и охлаждения, скорости нагрева и охлаждения и др.). Точность определения критичес ких точек ±1 ,5°С.

Пластическая деформация и закалка с температур конца пластической деформации определяли исходную СТруК- туру и исходное положение точки Ас. В процессе предварительных экспери - ментов определяли механические свойства и структуру.

Исходная температура Ас стали 15ХСНД , в процессе ТЦО она пада ла до и после пяти циклов вновь подымалась до 7 +5 С у стали 20ХГС

точки Ас составляла ТЦО падает до и

750° С

в процессе

после четырех

циклов подымается вновь до 750 С.

5

0 5

Q

0

Режимы обработки и результаты испытаний показаны в табл. 1.

Значения механических свойств поковок из сталей 15ХСНД, 20ХГСА и 40ХН, обработанных по предлагаемым режимам с охлаждением до областей перлитного (по известному способу) и бейнитного превращения (по предлагаемому), а также соотношения структурных составляющих приведены в табл. 2.

Приведенные данные подтверждают наличие при оптимальном количестве циклов более высокого комплекса механических свойств при охлаждении до температур бейнитного превращения.

Как видно из табл. 1 и 2 сравнительных испытаний, предлагаемый способ увеличивает одновременно прочность и вязкость сталей, что позволяет увеличить эксплуатационную стойкость.

Предлагаемый способ обработки позволяет повысить стойкость получаемых деталей в 1,-1,6 раза по их эксплуатации.

Формула изобретения

Способ термической обработки крупных поковок, включающий закалку с по- г.ледующим циклическим нагревом и охлаждением около точки Ас с перегревом на 5-20°С, отлич ающий- с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости, охлаждение при термоциклировании ведут до температур бейнитного превращения с количеством циклов, обеспечивающим первоначальное значение температуры Ас для материала поковки.

Изобретение относится к технологии термической обработки стали и может быть использовано для термической обработки деталей машин ответственного назначения. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости. Поковку из стали 15 ХСНД диаметром 300 мм и длиной 1500 мм куют из слитка. Температура конца деформации 920°С, охлаждение в воде. Затем поковки подвергают термоциклической обработке около точки Ас₁. Обработка ведется таким образом, что перегрев относительно точки Ас₁ осуществляется на 5 - 20°С, а охлаждение - до температур выше начала мартенситного превращения. При этом количество циклов должно обеспечивать первоначальное значение температуры Ас₁. 2 табл.

760 730

550 530

Таблица 1

670 680

0,98 Г, 20