Способ термической обработки стальных изделий Советский патент 1979 года по МПК C21D1/78 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при термической обработке деталей из умеренно легированных высокопрочных сталей, работающих преимущественно в условиях циклического нагружения.

Известные способы термической обработки деталей из указанных материалов не позволяют получить высокие уровни циклической прочности и вязкости разрушения в высокопрочном состоянии.

Известен способ элёктротермичес кой обработки, основанный на поверхностном Индукционном или электроконтактном нагреве под закалку со значительными скоростями нагрева, достигающими нескольких тысяч; градусов в секунду без изотёр1 ц1ческрй выдержки при температуре аустенитизации. Что касается последнего вида обработки, следует отметить, что в настоящее время, несмотря на доказанную возможность повышения кратковременной прочности, существуют противоречивые взгляды на возможность использования электротермической обработки для повышения

Циклической прочности и вязкости разрушения конструкционных высокопрочных стальных изделий 1.

Известен способ термической обработки стальных изделий, заключающийся в закалке с последующим отпуском при различных температурах 2. Нагрев изделий под закалку производится до температуры выше

0 точки Аез . и , как правило, при скоростях нагрева от 0,5 до 3 град/с в зависимости от нагревательной среды. При этом изотермическая выдержка при температуре аустени5тизации принимается в зависимости от конфигурации изделия, марки стали и вида нагрева примерно 1 мин на 1 мм сечения.

Целью настоящего изобретения яв0ляется повышение долговечности за счет улучшения характеристик циклической прочности и вязкости разрушения стальных изделий из умеренно легированных высокопрочных ста5лей. .

Поставленная цель достигается тем, что нагрев стальных изделий до температуры аустенитизации осуществляется со скоростью 5-10 гра/с, при

0

этом изотермическая выдержка при температуре аустенитизации не должна прев;ышать 3-5 мин, закалка изделий - в охлаждаквдей среде с последующим двухчасовым отпуском при различных те1шературах.

Продолжительность изотермической выдержки, обычно используемой с цель равномерного прогрева изделий, в данном случае связана с определенной степенью развития диффузионных процессов при температуре аустенитизации. Исследования показали, что указанные сочетания технологических параметров обеспечивают оптимальную гетерогенность субструктуры аустёнита перед закалкой, что приводит к Р|езкбму Повышению (exai Httecxifx xaра ктёрйстйк материала/ . ; . . ;

В результате обработки по lijieu-; лагаемому способу предел -циклической п|5Ьчноети гладких ийлйндрических образцов с диаметром рабочей Шти 6-10 мм, повышается на 20-45% по сравнений с обычной закалкой и последующим отпуском при идентичных оптимальных температурах, а вязкость разрушения, являкяцаяся важной эксплуатационной характеристикой ма-Гёри ла, повышается на 50-70%. Так,например, при контрольной закалке образцЪв из стали 7X2 (скорость нагрева - около 1,5 град/с, язотеЕ мическая вьздержка при температуре аустенитизации 10 мин и двухчасовой отпуск при температуре ) п-олучен предел циклической прочности0.-65 кг/мм / , вязкость разр5шения кг/мм, тогда как после обработки по предлагаемому способу 0. - 94 кг/мм и

-fc кг/мм 2 при том же отпуске (во всех случаях использовали образцы под закалку диаметром 12 мм). Такое повышение указанных характеристик материала наблюдается в широком диапазоне температур отпуска (от 100 до ) и содержания углерода в стали (0,4-0,8% С).

Изменение предлагаемых режимов тёЕ тческрй обработки в ту или иную сторону приводит к заметному снижению указанных характеристик материала, .

Формула изобретения

Способ термической обработки стальных издёлий, включающий нагрев изделий под закалку, изотермическую вншержку, охлаждение и последукнций отпуск, о т л и ч а ю щи и сй тем, что, с цвелью повышения долговечности за счет улучшения характе13ИСТИК цикли5|еской прочности и вязкти разрушения ста тьййх изделий, нагрев изделий под закалку ведут со скоростью 5-10 град/с, а изотермическую ведёржку производят в течение 3-5 мин.

t

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кидин И.Н. Физические основы электротёрмичёекой обработки металлов и сплавов, М., Металлургия, 1969.

2.Самохоцкий А.И. Технология термической обработки металлов, М., Машгиз, с. 75, 62... ,