Способ ведения отжига или нормализации стали Советский патент 1935 года по МПК C21D1/78 C21D1/26 

В настоящее время в металлопромышленности повышение упругих свойетв изделий, изготовленных из до- и заэвтектоидных сортов стали, производится путем процесса улучшения. Этот процесс заключается в термической обработке, обнимающей, закалку и высокий отпуск. В результате структура металла изделий становится сорбитовой, при которой феррит, цементит и перлит находятся в слабо диференцированном состоянии. Такая структура не может быть достигнута ни при обыкновенном отжиге, ни при нормализации. При обыкновенном отжиге или нормализации удается путем перекристаллизации уменьшить величину зерна, но оказать влияние на вн реннее строение зерна не представляется .возможным. После отжвГа и нормализации распадение твердого раствора совершается при меньшем количестве центров кристаллизации и при большей скорости роста основных структурных элементов феррита и цементита.

По этой причине изделия-после ожига и нормализации все же получаются с крупными кристаллами феррита или цементита и с вполне деференцированным перлитом. Такая структура не позволяет использовать потенциальных прочных

(1Э6)

свойств, присущих стали данного химического состава. Отожженные и нормализованные изделия обладают меньшим пределом упругости, меньшим резильянсом (ударным сопротивлением), меньшей работой деформации и большим износом, чем изделия, структура которых путем закалки и высокого отпуска приведена к сорбитовой.

Тем не менее значительная часть деталей машин и сооружений подвергается или только отжигу или только нормализации. Объясняется это тем, что производить закалку изделий большого веса, сложной формы, имеющих при этом большой габарит, весьма трудно как технически, так и в силу целого ряда физических особенностей тел, имеющих большой вес или большую поверхность. Изделия сложной формы, а также имеющие большой габарит накопляют при закалке внутренние напряжения, которые во многих случаях ведут не только к .короблению, но даже и к образованию трещин. Затем изделия, имеющие большие сечения, трудно равномерно нагревать, а в особенности равномерно охлаждать. Для термической обработки таких изделий требуется весьма мощное оборудование термических цехов. Для устранения этих недостатков нужен такрй «Wqcflfi, цотарцй о.бдегчдл бд полуЧинив ittpH отжиге и нормализации внутреннего строения зерна с малой диференциацией феррита, цементита и перлита, т. е. структуры сорбитного характера.

Согласно изобретению для измельчения зерна за счет увеличения центров вторичной кристаллизации сталь в процессе ее охлаждения от темнературы отжига или нормализации и до перехода через нижнюю критическую точку подвергают механическим колебаниям или вибрациям.

Теоретическое обоснование предлагаемого способа заключается в том, что термическая обработка железо-углеродистых сплавов базируется на способности железа Fe и углерода С или железа Fe и карбида FegC образовывать при переходе из жидкого состояния в твердые кристаллические растворы, которые являются устойчивыми только до температуры начала аллотропического изменения железа Ре 7. Распадение же твердого раствора при охлаждении идет тем энергичнее, чем скорость охлаждения больше.

Так как меледу твердыми и жидкими растворами имеется полная физико-химическая аналогия, то встряхивание твердого раствора в период его распадения должно способствовать увеличению тепла кристализационных .центров

и уменьшению вк ярости кристаллиэацин, т. е. распадение твердого раствора под влиянием встряхивания должно вести к резкому уменьшению диференциации феррита, цементита и перлита по сравнению с обыкновенным отжигом и нормализацией, t

Встряхивание, вызывающее колебательные движения нагретой детали, может быть осуществлено на рютельмашинах, принцип устройства которых аналогичен конструкция формовочных встряхивающих машин, или же на поду печи, если его снабдить вибраторным устройством, и в крайнем случае ударами молота, предназначенными для расковки специально предусмотренной части поковок и отливок. У поковок такой частью можзт быть придаток на одном или обоих концах, а у отливок- прибыль.

Предмет изобретения.

Способ ведения отжига или нормализации стали, отличающийся тем, что, с це.пью измельчания зерна за счет увеличения центров вторичной кристаллизации, сталь в процессе ее охлажденияот температуры отжига или нормализации и до перехода через нижнюю критическую точку подвергают механическим колебаниям или вибрациям.