Способ термической обработки нержавеющих сталей мартенситного класса Советский патент 1990 года по МПК C21D6/00 C21D1/28 C21D6/02 C21D9/46 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термической обработки сталей, и может быть использовано для термической обработки сталей мартенситного класса, содержащих до 0,06% углерода, до 16% хрома и до 6% никеля и др.,нприменяемых для изготовления лопастей и сварных рабочих колес гидротурбин.

Целью изобретения является повышение ударной вязкости стали при отрицательных температурах и снижение критической температуры хрупкости стали,

Пример. Объектом испытаний являлся листовой прокат стали марки 06Х12НЗД, имеющий Следующий химический состав, мас.%: углерод 0,04; кремний 0,16 марганец 0,31ц хром 12,8; никель 3,15; медь 0, сера 0,016; фосфор 0,014-, железо - остальное.

Сталь выплавляли в 50-тонной электродуговой печи с разливкой в ковочные слитки, ковали и прокатывали на лист 150 мм.

Металл листов разрезали на заготовки 15x15 мм электроискровым способом и подвергали термической обработке по различным режимам: двойная нормализация от температур 1100 и 850°С, отпуск при 675-691) и 500-600°С. Иро|должительность отпуска 6 ч.

Механические свойства определяли на разрывных образцах диаметром 6 мм и ударных образцах с радиусом надреза 0,25 мм.

Критическую температуру определяли по результатам испытания ударных образцов при температуре +20, -40, -80°С. В качестве критерия при опре- делении критической температуры хрупN-

сл

оо со ю

N3

к|ости стали принимали значение ударно ЕЯЗКОСТИ равное 60 Дж/см2.

Проведение в предлагаемом способе гервого отпуска при 675 6950С, вместо 620-67U°C в известном способе, приводит к полному устранению отпускной хрупкости стали и к образованию в структуре за счет обратного .- -у превращения 90-95% метастабильного аусте- нита, против 25-85% в способе-прототипе, который превращается полностью Е мартенсит при охлаждении и создает фазовый наклеп, в результате чего попытается ударная вязкость при отрица- тельных температурах и снижается критическая температура хрупкости стали. 1

При понижении температуры первого отпуска в предлагаемом способе ниже Нижнего предела уменьшится в процессе братного о/- у превращения объем образовавшегося метастабильного аусте- нита, что приведет к образованию при Охлаждении меньшего объема мартенсита

с меньшей степенью фазового наклепа, в результате чего понизится ударная вязкость стали При понижении температуры отпуска ниже 65U°C уменьшится растворимость сегрегации вредных примесей на границах зерен и проявится отпускная хрупкость стали.

Повышение температуры первого отпуска в предлагаемом способе выше верхнего предела полностью переводит сталь в аустенитное состояние, а также интенсифицирует процесс коагуляции карбидной фазы, что приводит к огрублению границ зерен, снижению ударной вязкости и повышению критической температуры хрупкости стали.

В табл. 1 и 2 приведены конкретные режимы термообработки, механические свойства и критические температуры хрупкости стали 06Х12НЗД после предлагаемого и известного способов термической обработки (двойная нормализация от 1100 и 850°С (и отпуск при 620-671) и 500-600°С, 6 ч).

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термической обработки сталей. Целью изобретения является повышение ударной вязкости при отрицательных температурах и снижение критической температуры хрупкости стали. Предлагаемый способ включает нормализацию и двукратный отпуск

первый отпуск проводят при 675 - 695°С, второй отпуск при 500 - 600°С. Использование способа позволяет повысить ударную вязкость при отрицательных температурах и снизить вероятность хрупкого разрушения деталей. 2 табл.

Примечание. В числителе и знаменателе указаны минимальные и максимальные значения свойств. Окончательный отпуск 500°С.

I

Таблица 1

Примечание. В числителе и знаменателе указаны минимальные и максимальные значения свойств. Окончательный отпуск 600СС.

I

35 плуатационной надежности приблизительно на 10%, что увеличивает межремонтный период на ГЭС с ,5 до 5 лет.

40

Как видно из результатов табл. 1 и 2, предлагаемый способ термической обработки обеспечивает ударную вязкость при отрицательных температурах выше, а критическую температуру хрупкости стали ниже, чем по известному способу термической обработки при сохранении механических свойств практически на одинаковом уровне.

Использование предлагаемого способа термической обработки стали при из-45 пуска 500-ЬОО°С, отлича ющий- готовлении отливок лопастей поворотно- лопастных гидротурбин и сварных рабочих колес радиально-осевых гидротур-. бин приводит к снижению вероятности

Формула изобретения

Способ термической обработки нержавеющих сталей мартенситного класса, включающий нормализацию и двухкратный отпуск с температурой второго штнои вязкости при отрицательных температурах и снижения критической темпе - ратуры хрупкости стали, первый отпуск

хрупкого разрушения и повышению экс- 50 проводят при б75-б95°С.

Таблица 2

I

35 плуатационной надежности приблизительно на 10%, что увеличивает межремонтный период на ГЭС с ,5 до 5 лет.

пуска 500-ЬОО°С, отлича ющий-

Формула изобретения

Способ термической обработки нержавеющих сталей мартенситного класса, включающий нормализацию и двухкратный отпуск с температурой второго штпуска 500-ЬОО°С, отлича ющий-

нои вязкости при отрицательных температурах и снижения критической темпе - ратуры хрупкости стали, первый отпуск