Способ упрочнения метастабильных аустенитных сталей Советский патент 1974 года по МПК C21D6/00 

1

Изобретение относится к упрочнению термической обработкой высокопрочных и высокопластичных аустенитных сталей.

Известен способ упрочнения этих сталей фазовым наклепом, включающим прямое и обратное мартенситные превращения, и последующим старением.

Однако в известном способе наблюдается заметное разупрочнение аустенита, происходящее вследствие нагрева стали до весьма высоких температур (700-800°С) при обратном мартенситном превращении. Использование повышенных температур нагрева определяется высокими значениями температуры конца превращения (Ак), а также необходимостью -растворять фазу старения NisTi в аустените для снижения мартенситной точки ниже 0°С. Последующее длительное старение фазонаклепанных сплавов (24 час при 550- 600°С) не позволяет получить значения предела текучести более 80-85 кг/см.

Цель изобретения - повысить механические свойства аустенитных сталей.

Это достигается тем, что обратное мартенситное превращение проводят в изотермических условиях при температуре на 50-100°С ниже АК с одновременным старением стали.

Использование изотермического превращения позволяет заверщить получение фазонаклепанного аустенита в течение 1-2 час при температуре на 50-100°С ниже температуры АК При непрерывном нагреве; тем самым уменьщается разупрочнение и увеличивается эффективность фазового наклепа. Проведение превращения в районе интенсивного выделения фазы NiaTi позволяет отказаться от последующего длительного старения стали.

Наблюдаемое изотермическое превращение, в частности в стали Н26ХТ1, проходит сдвиговым путем, приводя к появлению рельефа на полированной поверхности образца, а также к дилатометрическим аномалиям в текстурованных образцах. Сдвиговое a-vy превращение, проходящее при пониженных температурах, а также одновременное старе5ние сплава является причиной более высокого упрочнения аустенита, чем при известных режимах упрочнения с использованием фазово го наклепа.

Пример. Исходный материал - сталь

0 Н26ХТ1, выплавленная в открытой индукционной печи.

Содержание легирующих элементов, вес %: С0,04

iNi26,09

5

Сг

1,29

Ti А1 Fe 1,22 0,24 Остальное

Температура начала прямого мартенситно30го превращения Мы-130°С, температуры начала АН и конца АН обратного мартенситного превращения (), определенные при скорости нагрева 10 град/мин составляют 500 и 650°С соответственно.

В табл. 1 приБвдены два варианта термической обработки стали Н26ХТ1 по предлагаемому способу в сравнении с обычным (контрольным) режимом обработки (вариант 3).

Таблица 1

Варианты

Закалка от 1050°С в воде. Старение при 600°С (15 час).

Обработка холодом-как по варианту 1.

Изотермическое превращение как по варианту I.

В табл. 2 приведены механические свойства стали после упрочнения. Из таблицы видно, что предел текучести аустенитного сплава в результате предлагаемой обработки с использованием изотермического превращения выше на 12--20%, чем после упрочнения по серийному режиму. Предварительное 15-часовое старение при 600°С (вариант 2) позволяет дополнительно повысить предел прочности стали Н26ХТ1. Температура изотермического превращения (56:5°С) находится в области тепловой стабилизации Fe-Ni-Ti аустенита, что способствует получению упрочненного сплава в чисто аустенитном состоянии. Предмет изобретения 1. Способ упрочнения .метастабильных аустенитных сталей фазовым наклепом, вклюЗакалка от 1050С в воде.

Обработка холодом-как по варианту 1. a-i-Y превращение-нагрев до 690С (выдержка 30 мин).

Старение при бООС (24 час).

Таблица 2 чающим прямое и обратное мартенситные превращения, и старением, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств, обратное превращение и старение проводят в изотермических условиях при температуре на 50- 100°С ниже конца обратного превращения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для сплава П26ХТ1 обратное мартенситное превращение и старение проводят при 560-570°С с выдержкой 2 час. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что перед прямым превращением проводят старение.