Способ механо-термической обработки изделий из стали Советский патент 1980 года по МПК C21D1/78 C21D7/14 

1

Известен способ термомеханической обработки изделий из металлов и сплавов, заключающийся в том,что пластическую деформацию осуществляют при температуре, при которой изделие работает, и при максимально допустимых напряжениях, при которых скорость деформации сохраняет постоянное значение 1.,f.

В данном способе скорость деформа- ции должна иметь постоянное значение при равномерно возрастающей нагрузке до максимальной. После такой обработки происходит диффузионное упрочнение материала изделий, в ре- 15 зультате которого повышается предел текучести. Однако необходимость дополнительного нагрева изделия для проведения предварительной пластической деформации значительно усложняет тех-20 нологию. Кроме того, возможности применения данного способа ограничиваются тем, что такая обработка приводит только к увеличению предела текучести, а прочностные характеристики не воз- 25 растают.

Известен также способ механикотермической обработки изделий из стали и сплавов, апробированный на со- ЗО

судах высокого дав.пения и включающий термообработку и дефор 1ацию в процессе отпуска со скоростью, пропорциональной скорости изменения теплосодер,жания или удельного объема 2.

Деформацию при отпуске осуществляют приложением гидравлического давления. При этом непрерывно измеряют скорость изменения теплосодержания и удельного объема, а скорость дефор мации поддерживают пропорциональной этой скорости непрерывно во время всего процесса отпуска. Однако чувствительность существующих датчиков и степень инерционности системы управления изменением давления не обеспечивают достаточно полного соблюдения программы нагружения. В результате этого не удается полностью реализовать потенциальную прочность материала в изделии.

Целью изобретения является повышение конструктивной прочности изделий за счет более полной реашизации прочности материала.

Цель достигается использованием в процессе отпуска упрочненного закалкой изделия циклической деформации с переменной амплитудой нагружения, величина которой прямо пропорциональна изменению теплосодержания или удельного объема.

Изделие (например, сосуд высокого давления) подвергают .термической обработке (закалке и отпуску), В процессе отпуска производят деформацию изделия (например, путем подачи к изделию пневматического давления) , величину которой изменяют циклически. При этом величину амплитуды нагружения поддерживают прямо пропорциональной величине изменения теплосодержания или удельного объема материала В результате такого воздействия более полно реализуют прочность материала изделия за счет релаксации локальных пегренапряжений, которле являются потенциальными очагами разрушения изделия.

Пример, Сосуды высокого давления из стали ЗОХГСА, изготовленные методом штамповки и сварки, закаливают от температура 880tl5°C в масло на твердость HRC 47-50 ед. и прочность 160-175 кг/мм . К одному штуцеру изделия подсоединяют магистраль подачи воздуха, другой штуцер соединяют с манометром и вентилем сброса магистрали подачи давления. Изделие с оснасткой помещают в печь, предварительно нагретую до температури отпуска 300+10°С Непосредственно после установки к издел(ию подают пневматическое давление,, величину которрго изменяют циклически от одной атмосферла до максимального рабочего давления. При этом величина амплитуды нагружения поддерживается прямо пропорциональной величине изменения удельного объема материала, а максимальный уровень амплитуды прямо пропорционален суммарной величине изменения удельного объема.

Предлагаеьвлй способ позволяет повысить прочность сосудов высокого давления- в среднем на 26%.

Формула изобретения

Способ механико-термической обработки изделий из стали, включающий закалку и переменную дефо| ацию в процессе отпуска, отличающис я тем, что, с целью повышения конструктивной прочности изделий, дефО1Ж1адию в процессе отпуска производят циклически с переменной амплитудой нагружения, значение которой увеличивают пр5шо пропорционально заданной величине изменения теплосодержания или удельного объема.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 о Авторское свидетельство СССР №161793, кл. С 21 D 7/14, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР №345212, кл, С 21 D 1/78, 1972.