Способ термической обработки изделий из конструкционных сталей Советский патент 1975 года по МПК C21D1/78 C21D1/34 

1

Изобретение относится к области термической обработки стали.

Известен способ термической обработки для получения мелкого зерна, приводящего к повышению механических свойств, заключающийся в скоростном (100-500°С/сек) нагреве предварительно закаленной, улучшенной или деформированной стали до температуры конца а- превращения с последующей закалкой или изотермическим распадом в зависимости от материала и требуемых свойств.

Недостаток известного способа состоит в том, что с его помощью можно получить мелкозернистую структуру только в тонкостейных изделиях, поскольку скоростной нагрев сердцевины массивных деталей ограничен недостаточной теплопроводностью стали.

Цель изобретения состоит в разработке способа термической обработки массивных изделий (толщиной свыше 10 мм) из конструкционных сталей, который позволяет получить однородную мелкозернистую структуру по всему сечению.

Это достигается тем, что нагрев изделий под повторную закалку проводят в два этапа: подогрев всего сечения до 150-250°С и только после этого скоростной нагрев до требуемой тем1пературы закалки.

Предлагаемый способ нагрева следует из решения дифференциального уравнения теплопроводности с использованием краевого условия 1-го рода. Временный интервал, необходимый для достижения в сердцевине изделия высокой скорости нагрева, близкой к скорости нагрева поверхности, и температурный перепад между ними, тем меньше, чем выше начальная температура детали.

Желательный по этой причине предварительный подогрев детали ограничен сверху температурой допустимого отпуска закаленной структуры, которая для большинства углеродистых и малолегированных сталей составляет 130-160°С, а для сложнолегированных и теплостойких 200-250°С. Предлагаемый способ термической обработки заключается в следующем: в первом цикле производится закалка стали на мартенсит от обычной температуры, превышающей АЗ, затем следз-ет подогрев всего сечения изделия до 130-250°С и скоростной нагрев (10-50°С/сек) до температуры Ti - 30°С с последующей повторной закалкой.

Пример: Предварительно закаленныг пластины из сталей 60 ХГС и 15 X толщиной 15 М.Л1 подогревают в масляиной занне до температуры , а затем переносят в соляную ванну с температурой около 1000°С. Повторную закалку осуществляют после до3стижения в сердцевине пластины минимальной температуры, обеспечивающей отсутствие феррита. В результате такой обработки величина зерна в сердцевине пластины соответствует 13-му баллу, а на поверхности 11-му5 баллу .по ГОСТ. Для сравнения проводили двойную закалку из соляной ванны не известному способу. Величина зериа в сердцевине соответствова-ю ла 12-му баллу, а на поверхности 9-му баллу. Анализ этих данных показывает, что введение промежуточного подогрева при двои4ной закалке уменьшает перегрев поверхности пластины, существенно измельчает зерно и делает его более однородным, Ппеимет изобоетения Предметизооретения Способ термической обработки изделий из конструкционных сталей, включающий двойную закалку со скоростным нагревом, от личающийся тем, что, с целью получения однородной мелкозернистой структуры в массивных изделиях, перед скоростным нагревом под вторую за-калку проводят подогрев всего сечения до 150-250°С.