Способ термической обработки изделий

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ТОР СНОМ ИДИТИ ЛЬСТИВ полннтельное к(45) Дата опубликования описания 14.06.78 осударстаеннын комитетСовета Министроа СИРпо делам изооретеннйи открытий1) Заявит ститут черной металлурги 54) СПОС РМИЧЕСКОИ БОТКИ ИЗДЕЛ я к термической ескои суш- то являетсяаждение Изобретение относитсобработке изделий.Известен способ термической обработки, позволяющий повысить коррозионнуюстойкость, пластичность и циклическуюпрочность термически упрочненных изделий, который включает закалку, отпуск,дополнительный скоростной нагрев поверхности и охлаждение.Наиболее близким по техничности к предлагаемому способуспособ, включающий нагрев, охлвсего изделия со скоростью выше критической и отпуск,Недостаток этого сцособа заключается в том, что на поверхности изделия образуется гетерофазная структура (феррит+ карбиды), которая обладает пониженнойстойкостью против электрохимическоговоздействия агрессивной среды по сравнению с однофазным состоянием, Кроме того структурные превращения в центральных слоях изделия протекают после полного завершения их в наружных слоях, врезультате чего на поверхности возникают растягйваюшие напряжения, которыетакже существенно снижают коррозионнуюстойкость под напряжением и устапостнуюпрочность.Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости, усталостнойпрочности и пластичности изделий послеупрочняющей термической обработки.Это достигается тем, что перед закалкой всего изделия проводят ускоренноеохлаждение его поверхности со скоростьюониже критической до 750-450 С, а отпуск иэделия проводят при температуре300-750 С.Предлагаемый способ термической обработки осуществляют следующим образом,Изделие нагревают до аустенитного состояния, проводят ускоренное охлаждениеего поверхности со скоростью ниже криотической до 750-450 С, а затем осуществляют охлаждение всего изделия соскоростью выше критической и отпускпри чемпературе 300-750 С,Ускоренное охлаждение поверхностиизделия со скоростью ниже критическойФо рм ула изобретения1. Способ термической обработки из-,делий, включающий нагрев, охлаждениевсего изделия со скоростью выше критической и отпуск, о т л и ч аюш и й с я тем,что, с целью повышения коррозионной стойкости, усталостной прочности и пластичности, перед закалкой всего изделия проводят ускоренное охлаждение его поверхности со скоростью ниже критическойдо 750-450 С.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что отпуск изделия проводят приотемпературе 300-750 С,авитель В. Парусовд И, Климко Корректор Г Папп Редактор М, Рогова Заказ 4023/27 Тираж 716 Подписное ЦЦИИГ 1 И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5Филиал ППП Патент", г". Ужгород, ул. Проектная, 4 одо 750- 450 С благодаря сопутствующему технологическим переделам обезуглероживанию стали способствует образованию в этом слое структурно-свободногоферрита. Растягиваюшие напряжения, возникаюШие на поверхности при закалкеизделия, релаксируют в процессе отпускаопри температуре 300-750 С.Ускоренное охлаждение поверхностисо скоростью ниже критической до темо 10пературы выше 750 С в отдельных случаях приводит к образованию ферритнойструктуры, но требует весьма длительнойвыдержки; охлаждение до температуры ниоже 450 С нецелесообразно, так как максимальная скорость образования феррита15наблюдается при температуре 500-600 С.оОтпуск всего иэделия при темератуоре ниже 300 С не эффективен, посколькурелаксация остаточных напряжений проис 20ходит очень медленно, при.отпуске вышео750 С протекают фазовые превращения,в результате которых возможно образование структурных растягивающих напряжений на поверхности изделия,25Изделия после указанной обработкиимеют на поверхности структурно свободный феррит и обладают .наряду с высокойпрочностью повьнценной пластичностью икоррозионной стойкостью под напряжением,30П р и м е р. Квадратную заготовку(80 х 80) из стали 20 ГСР нагревают доо1200 С в методической печи мелкосортного прокатного стана 250 и прокатывают изнее арматурные стержни диаметром 18 мм.После прокатки арматурные стержни подвергают термической обработке по следующей схеме: ускожнное охлаждение поверхности до 650 С со ксоростью нижекритической - закалка всего иэделия соскоростью выше критической, отпуск сооспециального нагрева при 620 С,Ускоренное охлаждение и закалку проката проводят в проходных устройствахфорсуночного типа, расположенных на отводящем рольганге. Ускоренное охлаждение поверхности до 650 С со скоростьюниже критической осуществляют в трехпоследовательно размещенных устройствах,причем после каждого устройства температуру поверхности не снижают ниже400 С, что исключает образование в поСостТехре верхностном слое проката мартенситнойструктуры, Указанная операция -охлаждение, поверхности со скоростью ниже критической широко применяется при термической обработке катанки,оВ процессе охлаждения до 650 С ипаузы, воэникаюшей при движении прокатак основным закалочным секциям, на поверхности стержней выделяется структурно-свободный феррит.Закалку всего изделия со скоростьювыше критической проводят в пити последующих основных охлаждающих устройствах.В процессе охлаждения в основных секоциих до 200-300 С в арматурных стержнях, непосредственно под поверхностнымферритным слоем, происходит образованиемартенсито-бейнитной структуры, в результате чего сталь приобретает высокуюконструктивную прочность.После охлаждения на холодильнике стана 250, порезки на мерные длины и увязки в пакеты арматурные стержни подвергают отпуску в садочной печи при температуре 620 С. Длительность собственноотпуска не превышает 20-30 мин., однако на прогрев садки требуется 3 4 час.При реализации предлагаемого способакоррозионная стойкость под напряжениемповышается более, чем в 10 раз, чтообеспечит экономию металла в народномхозяйстве до 30-50% вследствие повышения срока службы изделий, Внедрение способа на мелкосортном стане 250-1 обеспечит экономический эффект в сумме 800тыс. руб,