Способ деформационно-термической обработки мартенситностареющих сталей Советский патент 1992 года по МПК C21D6/00 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам деформационно-термической обработки мартенситностарею- щих сталей, использующихся для изготовления деталей упругих чувствительных элементов (УЧЭ) точных приборов.

Цель изобретения - повышение комплекса упругих и термоупругих свойств.

Проводят деформационно-термическую обработку мартенситностареющей стали Н21К9Ы по следующим режимам: закалка от температуры 950±10°С 1 ч в воде; обработка холодом при -(40-196)°С 0,5-2.0 ч; холодная деформация со степенью 25-42% и старение при 550-625°С 1,0 - 5,0 ч. Точность поддержания температуры при термообработке ±10°С.

На т-ермообработанных таким образом образцах измеряли температурный коэффициент частоты (ТКЧ) в диапазоне температур от -40 до 60°С. Точность измерения ТКЧ составляет ±1,5 10 1/°С. Также измеряли предел упругости ao.oos c точностью ±10 Н/мм2.

В результате такой обработки структура стали состоит из состаренного (упрочненного) мартенсита и высокодисперсных кристаллов стабилизированного ферромагнитного аусте- нита. Получение низкого ТКЧ (высокой элин- варности) обеспечивается наличием стабилизированного ферромагнитного аус- тенита, образовавшегося после старения и обогащенного никелем (32-34%).

Предложенный способ используется преимущественно для обработки мартен- ситностареющих сталей, содержащих 19- 24% никеля и имеющих остаточный аустенит после закалки.

VI

О OJ VI О

Јь

Проведение указанных технических приемов обусловлено следующим. Обработка холодом проводится для превращения остаточного эусгенита(после закалки) в мартенсит. Наличие остаточного (парамагнитного) аустенита не способствует получе- нию низкого ТКЧ. Обработка при температуре выше -40°С и времени менее 0,5 ч не обеспечивает полного превращения остаточного аустенита в мартенсит. Охлаждение при температурах ниже -40°С можно проводить без ограничения (например, при температуре жидкого азота -196 С). Выдержка более 2,0 ч не приводит к дополнительному превращению аустенита в мартенсит и экономически нецелесообразна.

Холодная деформация мартенсита используется для получения высокого предела упругости стали в состаренном состоянии. Деформация со степенью обжатия менее 25% приводит лишь к незначительному повышению упругих свойств. Наибольший при ост предела упругости наблюдается после деформации в интервале 25-42%. Увеличение степени деформации более 42% не приводит к дальнейшему повышению упругих свойств.

Проведение старения в интервале температур 550-625°С обеспечивает образова- ние 40-50% стабилизированного ферромагнитного аустенита, обогащенного никелем,и,как следствие, высоких элинвар- ных свойств (низкого ТКЧ). После старения при температурах ниже 550°С и выше 625°С образуется менее 40% аустенита, что ухудшает элинвэрные свойства. Выдержка менее 1,0 ч приводит к образованию недостаточного количества аустенита. После выдержки более 5,0 ч также не обеспечивается получение оптимального количества стабилизированного аустенита.

Свойства стали после обработки по предлагаемому и известному способам при- ведены в таблице,

Как видно из приведенных данных, после обработки по предлагаемому способу образцы имеют высокий комплекс упругих и элинварных свойств: предел упругости 1420-1620 Н/мм2. ТКЧ (-15±10) 10 1/°С. Обработка по режимам, выходящим за граничные условия, приводит к снижению свойств. Обработка холодом при -30°С 0,5 ч, деформация 20% и старение при 650°С 3 ч ухудшают упругость и элинварность. После старения при 525°С 3 ч существенно ухудшаются элинварные свойства.

После обработки по способу-прототипу

не удается достигнуть высокого комплекса

свойств: ТКЧ -25-10 1/°С. СГ0.005 Н/мм2.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет получить высокий комплекс упругих и термоупругих (элинварных) свойств. Это обеспечивает высокую эксплуатационную надежность деталей и точность приборов.

Формула изобретения

1. Способ деформационно-термической обработки мартенситиостареющих сталей, включающий закалку, обработку холодом при температуре не выше -40°С и старение, отличающийся тем, что, с целью повышения комплекса упругих и термоупругих свойств, после обработки холодом про- водят холодную пластическую деформацию со степенью обжатия 25-42%.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что старение проводят при 550-625°С в течение 1,0-5,0 ч.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам деформационно-термической обработки мартенситностарею- щих сталей, и может быть использовано для изготовления деталей упругих чувствительных элементов точных приборов. Цель изобретения - повышение комплекса упругих и термоупругих (элинварных) свойств. Способ включает закалку, обработку холодом при температуре не выше -40°С в течение 0.5- 2,0 ч, холодную пластическую деформацию со степенью 25-42% и старение при 550- 625°С в течение 1-5 ч. Получаемый высокий комплекс упругих и элинварных свойств обеспечивает высокую эксплуатационную надежность деталей и точность приборов. 1 з.п. ф-лы. 1 табл.