Способ термической обработки крупных поковок Советский патент 1983 года по МПК C21D1/78 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении ответственных конструкций из .высокопрочных сталей, в том числе для роторов паровых турбин и турбогенераторов. Известен способ термической обработки крупных поковок, состоящий из последовательного ряда операций, включающий предварительную и окончательную обработки, где во время пред варительной обработки производится перекристаллизация, после чего производят охлаждение до 200- 00 С с выдержками в межкритическом интервал температур и ниже Л. , а при окончательной обработке дают полную закалку и высокий отпуск l. Недостаток этого способа заключается в невозможности обеспечить высокую пластичность стали во всех сечениях крупной заготовки. Известен также способ термической обработки крупных поковок, включающи аустенизацию, охлаждение, отжиг в межкритическом температурном интервале, нормализацию и высокий отпуск 2. Однако известный способ не обеспечивает равномерность распределения мелкого зерна по всему сечению поковки. Наряду с зернами 5-7 балла в сердцевине- поковки сохраняются зерна 1-3 балла. Целью изобретения является получение равномерно распределенного мелкого зерна 5-7 балла в крупной поковке из сталей типа 20Х2НЗМФА, 20Х2Н4М2ФА для повышения пластичности, работоспособностии надежности изделий. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки крупных поковок, включающему аустенизацию, охлаждение, отжиг в межкритическом интервале и высокий отпуск, проводят аустенизацию поковок при Асз (1бО-20о С) с последующим охлаждением ниже температуры 3Э окончания бейнитного превращения (л ), после чего следует нагрев под отжиг в межкритическом интервале температур Асз - (), выдер чка, понижение температуры до Ас - (20-50 С), выдержка до завершения аустенито-перлитного превращения и охлаждения ниже температуры окончания бейнитного превращения () далее производится нагрев рри Асз + + (50-70 С), после выдержки следует замочка в воде или масле с охлаждением всей массы поковки до температуры ниже 70-100 С. Операцию термической обработки крупных поковок завершает одно или двукратный высокий отпуск. При нагреве выше Асз на 160-200 С происходит рекристаллизация крупного первичного аусте;нитного зерна, Эта высокотемпературная обработка сопровождается гомогенизацией стали. Проведение изотермического отжига при Ас - (20-50 С) при предварительном нагреве в межкритическом интервале приводит к получению структуры перлита, который при последующей аустенизации, вследствие большого числа центров кристаллизации новой фазы, обеспечивает получение мелкого зерна, Последующее охлаждение до температуры ниже окончания бейнитного -превращения способствует более полному распаду аустенита. Замена нормализации (по известному способу) закалкой с охлаждением до температуры ниже 70-100 С способствует получению при закалке структуры нижнего бейнита и более полному распаду аустенита. Для достижения более высокой пластийности и вязкости рекомендуется проведение 2-кратного высокого отпуска. Пример. Крупную поковку из стали,20Х2Н МВФА нагревали до 950Э80°С, далее следовали выдержки и охлаждение со скоростью 100-150 С/ч до 200-250С, нагрев до 750-770С, выдержка и охлаждение до 650-670°С, выдержка до завершения аустенитоперлитного превращения (около 50 ч), охлаждение до 150-200°С. Далее поковку нагревали до 860-880С с последующей закалкой и .2-кратным высоким отпуском при 630-650С. Скорость охлаждения до 70-100С при закалке 250 00°С/ч. Сравнительные данные по известному и предлагаемому способам приведены в таблице.,

Известный -92,5 81,2 Предлагаемый 97,6 8k,5 . Использование предлагаемого спо соба термической обработки Cr-Wi-Mo-V-сталей для крупных поковок обеспечивает по сравнению с известными значительно более равномерно измельчение зерна,повышение характеристик пластичности и вязкости, что способствует повышению работоспособности и надежности конструкции. Формула изобретения 1. -Способ термической обработки крупных поковок, включающий аустени16,5 60,5 12,0 8,7 О 1-3 20,267,6 18,i 15,7 -60 6-7 зацию, охлаждение, отжиг в межкритическом интервале и высокий отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения пластичности, проводят аустенизацию поковок при Асз + + (1бО-200 С) с последующим охлаждением ниже температуры окончания бейнитного превращения, проводят отжиг при Асз () с последующим охлаждением до Ас. - (20-50 С), выдержкой до окончания аустенито-перлитного прев ращения и охлаждением ниже температуры бейнитного превращения, и осуществляют нагрев под закалку и закалку.

5 99854t6

- f V. 2. Способ по п. 1, о т л и ч a ю -1. Авторское свидетельство СССР

«ц и йс я тем, что высокий отпуск№ , кл. С 21 D 1/78, 1972.

производят двукратно.2. Термическая обработка крупных

Источники информации,роторных поковок за рубежом,

принятые во внимание при экспертизе НИИИнформаш. М., 1975, с. .