Способ термической обработки изделий из малоуглеродистой низколегированной стали Советский патент 1978 года по МПК C21D9/08 C21D1/18 

Целью изобрегения является пош)1шение прочностных свойств при сохранении ппастичности и вязкости. Поставленная цель достигается тем, что повторный нагрев производят по температуры ACJ+ (20 - 50 с), охлаждение до 65О-680 С ведут со скоростью 0,5il,O град/с, а затем 2О-50 град/с. Способ осушествляют следующим образом Изделия из малоуглеродистой низколагированной стали, преимущественно трубы большого диаметра, нагревают до температуры выше точки Ас , затем производят закалку в воде, после чего следует повтооиыЙ нагрев до температуры Acj+ (2О-5О с а охлаждение до 65О-68О С со скоростью О,5-1,О град/с, а затем град/с. При этом нагрев до температуры Ас. + (20t-SO с) обеспечивает частичную аустенит11эаш1ю, при которой образование аустеWKPU в первую очередь происходит в местах «есовершенств кристаллической решетки, ваковЁ1мв ЯШ1ЯЮТСЯ границы зерен, захватывая обиастн структурно свободного феррита, и позвон {ет рс цествить более полный от- пуск исходного мартенсита, а последующее охлаждение с указанными скоростями обеспечивает распад аустенита с образованием смеси из небольшого количества мелкоиголь чатого равномерно ориентированного феррита и мелкокристаллических бейнито-мартенситных структурных составляющих. Повторный нагрев сверх указанной температуры, т.е. выше Ас,+ 50 С, приводит к значительному увеличению количества бейнито-мартенсигной составл5пошей, что приводит к значительному повышению прочностных свойств и уменьшению пластичности и вязкости труб. В этом случае требуется проведение дополнительной операции отпуска изделий. При понижении же температуры повторного нагрева ниже указанного предела, т.е. ниже Ас, + 20 С с последующим охлажление по указанным параметрам, не обеспечивается образование равномерно ориентированного феррита и мелкокристаллических бейнито-ма тенситных составляющих, что способствует уменьшению прочности, а наличие в структуре феррита в виде сетки по границам зерен, образовавшегося в результате закалки, приводит к падению ударной вязкости. Охлаждение от температуры Acji+ (20- .50 с) производят со скоростью 0,5 1,0 град/с в последних двух секциях много секционной печи для отпуска, в которых температура снижена до 4ОО-500 С. При продвижении трубы через эти секции с заданной скоростью до течтературы происходит понижение устойчивости аустени- та и его распад при последующем охлаждении водой со скоростью 2Q-.50 град/с по бейнитной кинетике. Таким образом, в результате термической обработки по предлагаемому способу материал труб содержит смесь структур обладакяоих повышенной пластичностью и ударной вязкостью и имеющих высокую прочность, которая обусловлена наличием равномерно распределенных участков бейнито-мартенсятной смеси. Наличие в определенной пропорции бейнито-мартенситной смеси и сорбита отпуска повышает общий уровень прочности, ных свойств, оставляя на высоком уровне пластичность и вязкость. Пример. Проводят термическую обработку газопроводных труб размером 820 X 1О мм из низколегированной стали марки 17Г2СФ (0,16-0,17 % углерода, 1,35-1,42% марганца, О,41-О,46% кремния, 0,016-0,022% серы, О,О18-0,029% фосфора, О,О054-0,056% хрома,О,0480,056% ванадия, остально железо. Критические точки,стали 17Г2СФ: Ас 85О С, Ас 720.°С. Трубы нагревают до 930°С (Ас 80°С), закаливают в воде в радиально-цделевом спрейере. После закалки проводят повторный нагрев до 750 С (Ас ЗО с), охлаждение до 68О С со скоростью 1,О град/с в печи, а затем со скоростью ЗО град/с в спрейере. Механические свойства труб сравнивают с механическими свойствами однотипных труб, изготовленных из этой же стали по известному способу, закалка от 930 С в воде, отпуск при 720 С, охлаждение в спрейера. Для труб, отработанных по предлагаемому способу, предел прочности 74,579,0 кг/мм (на 7-8% выше, что по из естному способу/, предел текучести 51,5-60,5 кг/мм , относительное удлинеие 2О-22% (по известному способу 19,0О,5%, ударна ; вязкость при -6О°С вые 4 кгм/см . Использование предлагаемого способа ермической обработки изделий из малоуглеодистой низколегированной стали, преиму- ественно труб большого диаметра, обеспеивает возможность повышения прочности руб без снижения пластичности и вязкости, также улучшение качества труб и увелиение надежности магистральных газопровод, ов. Формула изобретения Способ термической обработки изделий з малоуглеродистой низколегированной

ли, преимущественно труб большого диаметра, включающий нагрев до гемператутм. Асд ,, закалку, повторный нагрев и охлаждение, отличаюшийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств прц сохранении пластичности и вяз кости, повторный нагрев проиэвоаят до температуры Ас + (20-50°С), охлаждение до 65О-680 С ведут со скоростью О,51,О град/с и затем град/с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Красильшиков 3. Н. в ар. Термическое упрочнение незакаливаюшейся углеродистой стали. Л,, Судпромгиз, I960, с. 146.

2.Сборник Термическая обработка металлов, М., Металлургия, 1972, вып. 1, с. 62-66.