Способ термомеханической обработки стальных изделий Советский патент 1978 года по МПК C21D7/14 C21D1/78 

Образовав1ииеся субзерна обладают высокой стабильностью против термических воздействий, и структурные изменения, связанные со снятием этой структуры, чрезвычайно затруднены, а в ряде случаев вообще не протекают

Степень развития полигонизации зависит от температуры (которая выбирается в зависимости от химического состава термообрабатываемой стали) и величины приложенного напряжения.

Для доэвтектоидны.х сталей температура изотермической выдержки (деформирования) равна АСз+30 - 50°С, а для заэвтектсидных сталей выбирается в интервале АС -/ICj. Величина приложенного напряжения должна находиться в пределах 0,4-0,7 от предела текучести аустенита для выбранной температуры деформирования.

Так как до нагружения возможно различное состояние тонкой структуры в зависимости от предварительной обработки изделий, возможно их различное поведение в условиях нагружения. «Рабочая субструктура изделия, определяющая его поведение в процессе эксплуатации, начинает развиваться немед.ченно после приложения напряжения. Начальный этап формирования субструктуры характерен наличием широкого спектра размеров субзерен. Первоначально обнаруживаются {3- 5 мин нагружения) следы грубого скольжения, искажающие исходную структуру аустенита. Грубое скольжение развивается тем больше, чем выше уровень приложенного напряжения. Однако в ходе последующей деформации указанные структурные изменения, наблюдающиеся в начальный момент, как бы сглаживаются. Субструктура вновь перестраивается и в соответствии с выбранными условиями нагружения (температурой и напряжением) образуются равновесные субзерна. Этот момент соответствует переходу к установившейся стадии ползучести. Для конкретных условий нагружения и данного материала существует равновесный размер полигонов, который реализуется на установившейся стадии, о чем свидетельствует постоянство удлинения во времени.

Образование субструктуры динамической полигонизации установившейся ползучести происходит тогда, когда состояние металла отвечает уме1)енному горячему наклепу. Отличительной особенностью такой субструктуры является то, что в зависи.мости от ориентации субграниц в пространстве они могут либо задерживать дислокации (т. е. способствовать локализации деформации в объеме субзерна, а следовательно упрочнению), либо пропускают дислокации «на ходу (т. е. способствовать релаксации перенапряжений, что уменьшает

опасность возникновения хрупкого разрушения) .

При обработке цилиндрических образцов из стали 40Г по режиму: нагрев до температуры 880 + 10°С; нагружение растягивающим напряжением бкгс/мм ; выдержка под нагрузкой 1 ч; закалка в масле и отпуск при 200°С, 2 ч, получают следующий комплекс свойств: 6-ь 190 + 5 КГС/ММ2; б-г 180±4 кгс/мм -; 9,8± 1% Ч 32 ±4%; а„ 6,5±1 кгс-м/см.

Такой комплекс свойств не может быть

достигнут при обычной термообработке и соответствует уровню свойств после термообработки по оптимальному режиму. При этом достигается установившаяся стадия ползучести, а остаточная деформация составляет 2,5-3,0%

Формула изобретения

Способ термомеханической обработки стальных изделий, включающий нагрев до температуры аустенизации, п.тастическое деформирование в процессе изотермической выдержки, закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств, пластическое деформирование проводят при напряжениях, меньших предела текучести, и прекращают его на установившейся стадии ползучести.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

40 1. Авторское свидетельство СССР Л 212309 кл.С 21 D 7/14, 1968.

2. Бернштейн М. Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов. М «Металлургия, 1968, т. 2, с. 695.