Способ термомеханической обработки сталей Советский патент 1992 года по МПК C21D6/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к термомеханической обработке стали.

Известен способ упрочнения сталей переходного и мартенситного классов, включающий нагрев, охлаждение и пластическую деформацию. В процессе охлаждения перед пластической деформацией проводят изотермическую выдержку при 600-700°С и пластическую деформацию при 400-500°С.

Наиболее близким к изобретению является способ термомеханической обработки стали, включающий закалку, нагрев до межкритических температур, охлаждение до температур ниже Aci на 10-200°С, деформацию и охлаждение с целью получения тонковолокнистой феррито-мартенситной структуры.

В данном способе основным является получение двухфазной феррито-мартенситной структуры и проведение пластической деформации ниже Act с целью препятствовать превращению феррита в аустенит. Достижение конечных механических свойств определяется присутствием в структуре деформированной тонковолокнистой феррит- ной составляющей.

При использовании этого способа достигаются высокие показатели прочности и вязкости стали. Вместе с этим, невозможно еще в большей степени повысить прочность стали без уменьшения ее вязкости при использовании этого способа.

Максимальный предел прочности стали 1X17Н2. обработанной по этой технологии, составляет 163 кгс/мм , а ударная вязкость 8 кгм/см .

Целью изобретения является увеличение прочности стали при сохранении вязкости.

Указанная цель достигается тем, что сталь нагревают, выдерживают в двухфазной аустенитно-ферритной области в течение 2-5 ч, деформируют в двухфазной области, закаливают в масле или воде (в зависимости от марки стали) и проводят отпуск.

Пример. Образец размеряют 14x14x120 мм из стали 1х17Н2, нагревают в силитовой печи до 1050°С, выдерживают

2

СП

VI VI

при этой температуре в течение 1,5 ч, прокаты мют а полосу на лабораторном прокатном стане со скоростью 1,5 м/с при степени пластической деформации 50%, закаливают в масле и проводят отпуск при 320°С.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

При использовании известного способа (эксперимент 1) сталь 1XI7Н 2 нагревают до 1350°С, закаливают в масле, нагревают до 1050°С, выдерживают в течение 0,3 ч, остуживают до 900°С, сразу же прокатывают со скоростью 1,5 м/с при степени пластической деформации 50% и закаливают в масле, а затем отпускают при 320°С.

В остальных экспериментах исключена предварительная закалка и подстуживание перед деформацией. Температура нагрева стали 1x17На 1050°С, время выдержки меняют от 1,5 до 5,5 ч, скорость и степень пластической деформации составляют соответственно 1,5 м/с и 50%, а температура отпуска после охлаждения в масле 320°С.

Из таблицы видно, что выдержка менее 2 ч не обеспечивает повышения прочностных показателей, а верхний предел выдержки ограничивается экономическими соображениями, так как выдержка более 5 ч не дает дальнейшего увеличения прочности (эксперимент 6).

Таким образом, изображение позволяет значительно увеличить прочность без уменьшения вязкости. Кроме того, не требуется операция предварительной закалки.

Формула изобретения

Способ термомеханической обработки сталей, преимущественно мартенситно- ферритных, включающий нагрев в аустенит- но-ферритной области, деформацию, охлаждение и отпуск, отличающийся

тем, что, с целью повышения прочности при сохранении вязкости, осуществляют выдержку в аустенитно-ферритной области в течение 2-5 ч.

Использование: заявленный способ относится к области металлургии. Сущность: перед операцией деформации сталь выдерживается в двухфазной аустенитно-феррит- ной области в течение 2-5 ч. 1 табл.