Способ термической обработки стали

О П И С А Н И Е; 344 ОО 4ИЗОБРЕТЕНИЯвт дВТОРОШМУ СВИДНЕХ 1 ЬС 7 ВУ Саюа Советскихн Социалистических Республик Зависимое от авт, свидетельства-Заявлено 31.т 11,1970 ( 1462576/22 с присоединением заявкиМ. Кл. С 210 1/32 Комитет по делам обретений н открытий ри Совете Министров СССРоритет Опубликовано 07 Л 11.1972. Бюллетень2Дата опубликования описания 14.ИП,1972 ДК 621.785.369(088.8 Авторыизобретения Н, П, Петровичев, А. П, Фомин, В. М. ПлатонВ, А. Тюрина и С. Л, НатапоЗаявитель Г. Б. Строганов,МИт 1 ЕСКОЙ ОАВОТКИ СТА ПОСО Изобретение относится к области термической обработки горячедеформированных полуфабрикатов из высокопрочных легированных конструкционных сталей мартенситного класса и может быть использовано для смягчения стали перед механической обработкой резанием.Известен способ термической обработки стали, заключающийся в ускоренном изотермическом отжиге; нагреве до температуры выше точки Ась охлаждении до температуры изотермической выдержки, лежащей на 50 - 150 С ниже точки Ас 1 изотермической выдержке для полного распада аустенита и охлаждении,Использование известного способа изотермического отжига для полуфабрикатов из легированных высокопрочных конструкционных сталей типа ЭИ 643 и ВЛ(30 Х 2 ГСН 2 ВМ), прошедших горячую деформацию, затруднено, так как недостаточно эффективна дестабилизация, осуществляемая лишь за счет понижения температуры аустенизации в силу высокой легированности стали, и невозможно использовать эффект дестабилизации аустенита при температуре аустенизации близких к нижней критической точке Ас,.Первый из указанных факторов связан также и с тем, что нагрев под аустенизацию производится из закаленного на твердый раствор (мартенситного) состояния, которое и определяет высокую легированность и устоичивостьполучаемого на первой ступени отжига аустенита, даже при условии нагрева вблизи нижней критической точки Ась5 Второй фактор связан с тем, что массивныеполуфабрикаты после охлаждения на воздухес температур горячей деформации имеют неоднородную структуру: закаленную (мартенситную) на периферии и менее пересыщенную0 (отпущенную) структуру в сердцевине с различным значением критических точек Ас, иАС 3,Различие по структуре и значениям критических точек исключает возможность применения при отжиге единой температуры аустенизации, которая была бы одновременно оптимальной (с точки зрения максимальной десгабилизации аустенита) для периферии и сердцевины.0 Так при нагреве при температуре, оптимальной для периферии (немного выше Ас,), сердцевина, имеющая более высокие значения точки Ас, будет недогретой, и аустенизации всердцевине не произойдет, В случае нагревапри температуре, оптимальной для сердцевины (тоже немного выше Ас,), периферия окажется перегретой, и полученный в ней аустенит будет более легирован и стабилен,Кроме того, трудность применения ускоренО ного изотермического отжига с обеспечениемКорректор Т, Китаева Редактор Т. Баранова Заказ 2499/8 Изд,987 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 одинаково минимальной устойчивости аустенита на периферии и в центре реальных полуфабрикатов заключается в том, что нагрев их под аустенизацию всегда происходит с некоторым градиентом температур по сечению, т, е. с опережением нагрева наружных слоев по сравнению с сердцсвиной.В результате требуемая оптимальная температура аустенизации достигается на периферии значительно раньше, чем в центре, чго приводит к различию во времени выдержки, а следовательно легированности и устойчивосги аустенита в периферии и центре полуфабриката.Цель изобретения - устранение указанных недостатков и сокращение времени обработки.Для этого сталь перед нагревом под аустенизацию подвергают высокотем пер атурному отпуску (низкому отжигу) при температуре ниже Ас,.Этот отпуск можно проводить в процессе нагрева стали под аустенизацию. Отпуск ведут при температуре на 25 - 50 С ниже критической точки Ас, закаленного состояния с выдержкой после прогрева 1 - 4 час, а аустенизацию при температуре на 20 - 40 С выше критической точки Ас, отожженного состояния с выдержкой после прогрева 0,5 - 1,0 час.Полуфабрикаты из стали ВЛпосле охлаждения с температур горячей деформации или предварительной нормализации для улучшения структуры подвергают нагреву при 670 - 690 С с выдержкой после прогрева садки 1,5 - 2,0 час, после чего производят подъем температуры до 760 в 7 С для нагрева под аустенизацию с выдержкой после прогрева 30 - 50 мин, охлаждение до температуры изотермической выдержки 620 - 640 С, выдерживают при этой температуре от 2 до 6 час и производят окончательное охлаждение на воздухе,В случае необходимости полуфабрикатыпосле предварительного нагрева при температурах высокого отпуска могут быть охлаждены до комнатной температуры.Отжиг по предлагаемому способу обеспечи.вает высокое и равномерное смягчение стали,твердость по Бринелю дп 3,9 - 4,2 мм и хоро 10 шую обрабатываемость резанием (по известному способу дп 3,4 - 3,6 мм).При этом суммарное время, затрачиваемоена проведение отжига, составляет не более 5 -10 час, что в 2,5 - 3,0 раза меньше по сравне 18 нию с длительностью обычно применяемогоизотермического отжига по режиму: нагрев800 С, выдержка после прогрева 2 - 4 час, охлаждение до 650 С, выдержка от 12 до 24 час. Предмет изобретения1. Способ термической обработки стали,включающий аустенизацию выше точки Ас охлаждение до температуры изотермической выдержки, лежащей на 50 - 150 С ниже точки 25 Аспзотермическую выдержку и охлаждение,отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса и устранения структурной неоднородности при обработке горячедеформированных высокопрочных сталей мар. З 0 тенситного класса, сталь перед аустенизациейподвергают высокотемпературному отпуску.2, Способ по п. 1, отличающийся тем, чтовысокотемпературный отпуск проводят в про цессе нагрева стали под аустенизацию.з 5 3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, чтовысокотемпературный отпуск проводят при температуре на 25 - 50 С ниже точки Ас, с выдержкой после прогрева 1 - 4 час, а аусте низацию - при температуре на 20 - 40 С выше 40 точки Ас 1 с выдержкой после прогрева 0,5 -1,0 час.