Способ обработки литых конструкционных сталей с исходной литой структурой Советский патент 1990 года по МПК C21D1/78 

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке конструкционных сталей, преимущественно хромоникельмолибденвана- диевьк с исходной литой структурой.

Цель изобретения - повышение ударной вязкости и уменьшение склонности стали к задержанному разруше- Hiiro путем устранения грануляционных границ в структуре литой стали.

Пример. Способ опробован на заготовках с исходной литой структурой из стали ЗОХНЗМФЛ. Заготовки подвергают аустенитизации при температуре 900±10 С в течение 30 мин, затем часть заготовок деформируют прокаткой с обжатиями 15, 20-, 25 30, 35 и 45%. Деформированные и не- деформированные заготовки охлая ают до температуры 650±10 С и вьдержи- вают гфи этой температуре в течение

Т5 - 140 мин с целью получения раз- личного количества продуктов распа- да переохлажденного аустенита.

Часть заготовок охлавдают до комнатной температуры. Хте заго- - TOBKI., охлажденные до комнатной .l-------i

----:-:rS -.10 с, в которой осуществляют вторую аустенитизацию в течение 30 мин

После aycTemiTH3awH образцы поп- вергают закалке в масло с послед ю- Щим ОТПУСКОМ при 650°С в течешТе 2 ч

АС --3 J ьи С, предотвращает ин- тенеивное окисление и обезуглеро - товок нагреваемьпс заго- ° место при высокотемпературных нагревах (диффузионном

05

отжиге и высокотемпературной нормализации, т.е. когда осуществляется нагрев до температуры на 100 - 150 С вьпие Ас) ,

Дипазон степеней деформации 20 - 30%, осуществляемой прокаткой, после :первой аустенитизации обеспечивает ;достаточную проработку материала, I сопровождаюгцуюся частичным дроблени- I ем первичных кристаллитов и измене- : нием протяженности и строения их границ.

Нижний предел обусловлен тем, что деформация со степенью менее 20% не сопровождается эсЪфектным воздействием i на первичные кристаллиты и недоста- I точно эффективно интенсифицирует диф- : фузный распад аустенита. Повышение степени обжатия бопее 30% нецелесообразно, так как приводит к существенному формоизменению заготовки, а положительный эффект от воздействия деформации не усиливается..

Время нахождения заготовок при температ уре, соответствующей максимальной скорости распада переохлаж- , денного аустенита по типу первой ступени, определяется временем пол-учения в структуре заготовки 25 - 30% ферритокарбидной смеси.

Такое количество продуктов диффузир ного распада переохлажденного аус-, тенита является необходимым и достаточным обеспечиваютщм структурную перекристаллизацию при последующем нагреве заготовки с исходной литой структ -рой,, деформ1фованной на 20 - 30%, сопровождающуюся устранением границ грануляционной структуры и

межзеренных фасеток исходных зерен в изломе стали,

Перекристаллиза ция необходима таже для образования мелкого рафинирванного зерна, определяннцего ком- плекс механических свойств.

На.пичие в структуре стали менее 25% продуктов распада переохлажденного аустенита не приводит к полному рафинированию зерна при после- дующей перекристаллизации и полност не устраня-ет межзеренные фасетки исходной гранулящгонной структуры стали.

Получение в структуре стали более 30% ферритокарб-идной смеси связано увеличением продолжительности изотемической вь держки при те шературе

0

25

- 35

50

55

30

распада переохлажденного аустенита, что приводит к увеличению продолжи- татьности технологического процесса термической обработки и снижению производительности оборудования без дальнейшего существенного улучшения структуры и свойств.

Получение в структуре стали перед второй аустенйтизацией 25 - 30% ферритокарбидной смеси в сочетании с предварительной деформацией со степенью 20 - 30% при температуре первой аустенитизации перед изотермической вьщержкой позволяет исправить крзшно- зернистый излом литой стали, устранить границы грануляционной структуры и улучшить комплекс свойств литой стали не длительным высокотемпер а- турным отжигом при 1150 - , а нагревам, под закалку температур Acj + 30 - 50°С.

Деформация литой стали со степенью 20 - 30%, совмецепная с вьдержкой горячедеформированного аустенита в области перлитного превращения, обеспечивающей получение 25 - 30% продук- тов диффузного превращения, наряду с формированием мелкозернистой структуры дополнительно обеспечивает повышение разрушающего напряжения при задержанном разрушении закаленной стали,

Изучение микроструктуры и изломов стали после обработки осу1:5ествляют при помощи светового и сканирутадего микроскопов. Ударну : вязкость оценивают по результатам испытаний на копре МК-30. Сопротлвление стали задержанному разрушению определяют на испытательной машине УМЗ-10Т разрушением образцов в закаленном сосТ ОЯ НИИ .

В таблице приведены результаты испытаний после обработки по предлагаемому способу, а также свойства стали после обработю по известному способу (аустенитизация, подстужи- вание до , вьщержка 30 мин, нагрев до 700°С,1 ч, охлаждение до 650°С, 30 мин, окончательное охлаждение и отпуск при 650 С, 2ч).

Как видно из данных таблицы, предлагаемьй способ позволяет испра- вн.ть структуру литой стали (устранить камневидный излом), измельчить зерно, устранить граьшцы грануляционной структуры,- повысить ударную вязкость и уменьшить склонность стали к задержанному разрушению.

516

Технико-экономическая эффективность способа заключается в возможности повышения сопротикляемости изделий с исходной литой структурой хрупкому разрушению и в сокращении длительности процессса. Формула изобретения

1. Способ обработки литых конструкционных сталей с исходной литой - структурой, включающий аустенитиза- цию, подстуживание до температуры перлитного превращения аустенита, изотермическую ввдержку, охлаждение и высокий отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и уменьшения

70126

склонности ста.пи к задержанному разрушению путем устранения гра:{упяцион- ных границ в структуре литой стали, , аустенитизацию осуществляют при температуре Acj + 30 - , затем проводят деформ;чцию со степенью 20 - 30%, подстуживание ведут до темпера- минимальной устойчивости аусте- 0 ннта в перлитной области, вьдерживантг до полученияЛЗ - 30% продуктов распада переохлаяртенного аустенита и осуществляют повторную аустенитизацию . при температуре Асэ + 30 - . 15 2. Cnocoj6 non.t, отличающийся тем, что перед второй аус- тенитизацией сталь охлаждают до комнатной температуры.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к способам обработки хромоникельмолибденванадиевых сталей с литой структурой. Цель изобретения - повышение ударной вязкости и уменьшение склонности к задержанному разрушению. Способ включает аустенитизацию при Ас₃+(30-50)°С, горячую деформацию со степенью 20-30%, подстуживание до температуры минимальной устойчивости аустенита, повторную аустенитизацию при Ас₃+(30-50)°С, охлаждение и высокий отпуск. Способ позволяет измельчить зерно, повысить ударную вязкость, повысить сопротивляемость замедленному хрупкому разрушению. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

П Р и м е ч а ни е. А - а ус те нити за ц„я; n(...Z) - дефор иция cd степеньюТГл ТвО H3(...Z) - изотермическая вьпержка в перлитной области (...Z ферритокарбидноЯ структуры

отпуск;