Способ термической обработки сталей аустенитно-мартенситного класса Советский патент 1982 года по МПК C21D1/78 

I

Изобретение относится к маши- ,, ностроению и может быть использовано при термической обработке деталей, изготовляемых из высокопроч-ных коррозионностойких сталей переходного (аустенитно-мартенситного) класса.

Известны способы термической обработки сталей, испытывающих обратное мартенситное превращение, в которых для измельчения зерна используется эффект многократной фазовой перекристаллизации, например способ многократной закалки мартенситностареющих сталей 1 .

Применительно к сталям переходного класса этот способ не обеспечивает требуемого измельчения зерна (являющегося для сталей этого класса эффективным резервом повышения прочности при сохранении высокой ударной вязкости) вследствие недостаточно полного мартенситного У превращения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ термической обработки сталей аустенитно-мартенситного класса, включающий изотермическую выдержку в интервале карбидообразования с обработкой холодом, закалку с температуры растворения вторичных карбидных фаз; обработку холодом и отпуск 2 .

Однако этот способ, выполняя свое назначение (наиболее полное удаление водорода за счет образования максимального количества мартенсита перед обезводораживакнцим отжигом) , также не обеспечивает требуемого измельчения зерна, так как указанная температура многократных нагревов недостаточно высока для рекристаллизации стали после фазового наклепа и, следовательно, многократной перекристаллизации при этой обработке не происходит.

Цель изобретения - повышение прочностных свойств стапей переходного

класса при сохранении высокой ударной вязкости путем измельчения зерна многократной фазовой перекристаллизацией.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу термической обработки, включающему изотермическую выдержку в интервале карбидообразования, обработку холодом, закалку с температуры растворения вторичных карбидных фаз, обработку холодом и отпуск, закалку с последующей обработкой холодом проводят многократно перед окончательной закалкой в процессе охлаждения с температуры каждои закалки, а также проводят изотермическую выдержку а интервале карбидообразования.

Изотермическая выдержка в интервале карбидообразования при охлаждеНИИ с температуры закалки способствует повышению мартенситной точки Мн, и, наряду с обработкой холодом, усиливает фазовый наклеп -аустенита перед последующим измельчающим рекристаллизационным нагревом. Многократное повторение закалки с последующей обработкой холодом обеспечивает дополнительное измельчение зерна. Измельчение зерна 8 сталях переходного класса с изотермимеским характером мертенситного превращения повышает мартеНситную точку Мн и увеличивает количество мартенсита после закалки , что приводит к заметному повышению прочностных характеристик. Одновременно мелкозернистая структура стали обеспечивает высокие значения ударной вязкости.

Чтобы исключить возможность уменьшения вязкости, стали за счет образования в процессе охлаждения с температуры закалки охрупчивающих карбидных фаз, последнюю закалку проводят непрерывно (без изотермической выдержки).

Пример. Проводг;т термическую обработку деталей, изготовленных из стали переходного класса следующего

состава, : углерод 0,07; хром 13,9; никель 7,5; молибден 0,8; железо остальное.

Режим термической обработки по предлагаемому способу включает следующие операции: изотермическую выдержку при - 2 ч, обработку холодом при -70°С - 2,5 ч, закалку с 1000°С с изотермической выдержкой - 2 ч в процессе охлаждения, обработку холодом при - 2,5 ч, закалку с с изотермической v выдержкой - 2 ч в процессе охлаждения, обработку холодом при -70°С - 2,5 ч, закалку с температуры , охлаждение на воздухе, обработку холодом при -70°С - 2,5 ч, отпуск - 2 ч..

Для получения сравнительных данных параллельно проводят термическую обработку однотипных деталей той же . плавки, включающую все перечислен-, ные операции, кроме предварительных закалок с последующими обработками холодом.

Чтобы исключить возможность уменьшениям вязкости стали за счёт образования в процессе охлаждения с темпе.ратуры закалки охрупчивающих карбидных фаз, последнюю закалку проводят непрерывно (без изомерической выдержки) .

Сравнительные данные контроля механических свойств, количества мартенсита в структуре стали и величины зерна приведены в таблице.

Как видно из таблицы, термическая обработка по предлагаемому способу повышает прочностные свойства стали без изменения ударной вязкости, а также измельчает зерно и повышает количество мартенсита в. структуре стали.

Повышение прочностных свойств сталей при сохранении высокой ударной вязкости позволяет повысить важнейшую эксплуатационную характеристику удельную мощность машин, без изменения их эксплуатационной надежности. Формула изобретения Способ термической обработки сталей аустенитно-мартенситного класса, включающий иэотбрмичёскую выдержку в интервале карбидообраэоания обработку холодом, закалку с температуры растворения вторичных карбидных фаз, обработку холодом и отпуск, о т- личающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств при сохранении ударной вязкости, за-, калку с последующей обработкой холодом проводят многократно перед окончательной закалкой в процессе охлаж дения с температуры каждой закалки,.. а также проводят изотермическую держку в интервале кар(5идообразова;t . .-. Источники информации, принятые ас внимание при экспертHie 1.Авторское свидетельство 1Г 276123, кА. С 21 D 1/00, 1967. 2.Авторское свидетель ст во , кл. С 21 О 1/78, 1972