Способ термической обработки поковок Советский патент 1981 года по МПК C21D1/26 

1

Изобретение относится к .терг/шческой обработке поковок из низколегированных цементуемых сталей перед их обработкой,резанием.5

Известен способ термической обработки (нормализация) поковок из сталей имеющих минимальное время завершения перлитного превращения до 1520 мин, заключающийся в аустенитиза- Q ции с последующим охлаждением, на воздухе до комнатной температуры J.

Однако способ не позволяет полу- . чить при последующей обработке резанием короткую стружку, что увеличи- . вает расход режущего инструмента вызывает его поломки, так как стружка при обработке наматывается на инстру- мент. В итоге это приводит к бЬТановкам автоматических линий, онижая их производительность.

Наиболее близким по технической суиности к предлагаемому яв.ляется способ термической обработки заготовок из среднелегированных цементуемых стаг лей/включающий аустенизацию,регулируемое охлаждение до температуры перлитного превращения со скоростью 220 град/ьдан, обеспечивающей образование 50-80% , полиэдрического феррита, изотерми ескую выдержку и зО

охлаждение на воздухе. Способ позволяет устранить перечисленные выше недостатки при обработке среднелегированных ueMBHTyeNbix сталей, имеющих минимальное время завершения перлитного превращения от 20-30 мин до 4-6 ч 2.

Недостатком известного способа при обработке низко7.егированных цементуемых сталей является невозможность улучшения стружколомания, особенно при операциях чистового точения.

Цель изобретения заключается в улучшении стружкообразования стружколомания) при операциях чистового точения заготовок ( поковок из низколе гированных цементируемых сталей с минимальным временем завершения перлитного превращения до 15-20 мин.

Поставленная цель достигается тем, что в извесном способе термической обработки поковок, включающем аустенизацию, охлаждение до температуры перлитного превращения со скоростью 2i-20 град/мин, из.отермическую выдержку и охлаждение на воздухе, перед изотермической выдержкой поковки нагревают до (Ас .+ 30 С) - (Ас ), а после изотермической выдержки охлаждают до 550-620®С со скоростью, обеспечивающей завершение перлитного превращения. Улучшение .стружкообразованияч при обработке резанием поковок из низколегированных сталей, объясняет.ся охрупчиванием феррита из-за перераспределения легирующих элементов между ферритом и аустенитом во время в.лдержки при температуре, лежшцей IJ интервале от Ас + до .., а так же наличием тЭимальчого количества феррита, образовавшегося при окончательном охлаждении,, и тем что химический состав остаточного аустенита после завершения изотермической выдержки находится в интервал квазиэвтектоидов температуры максимальной скорости перлитного превращения и точки Лс , Способ осуществляют следующим образом. Производят нагрев заготовок из це .ментуемых низколегированных сталей с минимальным временем перлитного распада до 15-20 мин до .вОО-ЭЗО С- , лежащей выше точки Асд, затем выдерживают при этой температуре до завер шения аустенизации. После этого медленно охлаждают до температур, лежа щих на Ю-бСУс ниже точки Ас со ско ростью. 2-20 град/мин, обеспечивающей образование 50-80% полиэдрического феррита, затем нагревают до температур в интервале от.. (Ас - ) до (Ас + ) и производят изотермическую вьщержку при этой температуре в течение 30 мин - 3 ч (зависит от марки стали) и затем охлаждают до 550-б20 с со цкрростью, обеспечивающей завершение превращения переохлаж денного аустенита, после чего завер шают охлаждение на воздухе до комнат ной температуры. Производят термическую обработку образцов (34 мм и 170 мм), изготовленных из стали 15 X ГН2ТА. Для этой стали Ас 3 800° С, Ас - 710 С температура максимальной скорости перлитного превращения и время .завершения Ьерлитного превращения 10 мин. Образцы нагревают до 870 ± 10°С и выдерживают 30 мин, а затем охлаждают до 660-670 С со скоростью 3,1 град/мин, обеспечивающей образование полиэдрического феррита в коли честве, входящем в интервал 50-80%. После этого производят нагрев до 720с .и выдерживают при этой температуре в течение двух часов, после чего охлаждают до 590-620 С со скоростью 6 град/мин, обеспечивающей завершение перлитного превращения, затем охлаждают на воздухе. Для получения сравнительных данны образцы подверг ают обработке известным способом. Образцы нагревают до 870с ± 10 С и выдерживают в тачение 30 мин, после чего oxлaждa т до 660-670°С со скоростью 3,1 град/мин, обеспечивая образоцание полиэдрического феррита в ; оличестве 50-&0%.. Затем ускоренно охлаждают до 610-620°С со скоростью 40 град/мин и проводят изотермическую выдержку в течение 15 мин с последующим охлаждением на воздухе. Обработка проведена в двух лабораторных камерных почах,. аустенизация прове дена при 870-jLO°C- 30 мин. Затем были проведены испытания на стружколомание при продольном точении образцов Vpg 21, 4 м/мин, S(j О, 2 мм. и t 1 мм. Материал инструмента сплав Т5К10. Характеристики державки для неперетачиваемых пластинок: d-5,,. Стружколомание оценивают по среднему весу фрагмента (облог-1ка) стружки. Рекомендуемым является режим f 3. На основании экспериментальных данных охлаждение с температуры аустенизации не рекомендуется вести до температур ниже точки Ас, менее, чем на 10°С, так как замедляется процесс появления полиэдрического феррита/ а следовательно снижается производительность термического оборудования. Охлаждение до температур ниже точки Ас, более, чем на , ухудшает стружколомание при обработке резанием . Изотермическая выдержка при температуре выше точки АС; более, чем на 30С, ведет к уменьшению количесва охрупченного феррита в.микроструктуре из-за увеличения доли аустенита в межкритическом интервале температур, а выдержка при температуре ниже точки Ас более, чем на 10 С, ведет к уменьшению времени контакта между переохлажденным аустенитом и ферритом из-за распада переохлажденного аустенита. Все это ухудшает стружколомание при резании. После изотермической выдержки необходимо регламентировать первый этап охлаждения до 550-620 С со скоростью, обеспечивающей завершение первра1цения переохлажденного аустенита. В противном случае возможно появление бейнитых или мартенситных участков в микроструктуре поковок вследствие повышения устойчивости аустенита после выдержки при температуре (Ас - ) - (АС + . Формула изобретения Способ термической обработки поковок, преимущественно из низколегированных цементуеМлх сталей, включающий аустенизацию, охлаждение до температуры перлитного превращения

у 8852956

со скоростью 2-20 град/мин, изотер-62lJ C со скоростью, обеспечивающей

мическую выдержку и охлаждение назавершение перлитного превращения, воздухе, отличающийся

тем,, что, с целью,улучшения стружко-Источники информации,

образования при операциях чистовогопринятые во внимание при экспертизе

точения, перед изотермической выдер-е 1. Шмщков А.Д., Справочниктермита.

жкой поковки нагревают до ( + .Мэлигиз, :1956, с 197..

) - (ACyj - 20 С), а после изотер-2. Авторское свидетельство СССР

мической выдержки охлаждают.до 550-по заявке № 2726331/22-02, 1979.