Способ изготовления перфорированных оболочек из нержавеющей аустенитной стали

Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1 729257ио мнем изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРФОРИРОВАННЫХ ОБОЛОЧЕК ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИИзобретение относится к области машиностроения, преимущественно химического, и может быть использовано при термической обработке изделий из коррозионной стали с метастабильным аустенитом, работающих под напряжением в агрессивных средах.При изготовлении перфораций в оболочках методом холодной листовой штамповки в изделиях возникают остаточные растягивающие напряжения, приводящие при их эксплуатации в преждевременному выходу из строя в результате коррозионного растрескивания. Особенно велика локализация остаточных растягивающих напряжений вблизи отверстий, где она может достигать величины более 20 кгс/мм. Кроме того, в процессе холодной штамповки сталей с нестабильным аустенитом (например, стали 12 Х 18 Н 10 Т) по контуру отверстий образуется квазимартенсит деформации, который по своему объему превышает объем исходной аустенитной матрицы, вносит напряжения, имеющие растягиваюшую компоненту и усиливает тем самым локальную напряженность вблизи отверстия, что ухудшает стойкость против коррозионного растрескивания,Известны способы для снятия остаточныхнапряжений в аустенитных сталях с нестабильным аустенитом, заключающиеся в закалке в воду с температур 1050 в 11 С 1.Однако при закалке деталей сложной геометрической формы, каковыми являютсяперфорированные оболочки, в результатерезкого охлаждения остаточные напряженияснимаются не полностью и не равномернопо всей обрабатываемой поверхности.Известен способ обработки сталей наклепом при отрицательных температурах длясоздания в них напряжений сжатия 2.Однако этот способ не дает существенногоувеличения стойкости аустенитных сталейпротив коррозионного растрескивания.Известен способ обработки сварных изделий из аустенитной стали 12 Х 18 Н 10 Т,заключающийся в том, что после закалки с 1050 в 11 С изделия дополнительноподвергаются отжигу в интервале температур 870 - 900 С продольжительностью 2 - 3 ч2 о и охлаждаются до 300 С со скоростью 80 -100 град/ч, а дальше охлаждаются на воздухе 3,Указанный способ обеспечивает достаточно полное снятие остаточных напряжений,729257 штамповки отверстий, и части нестабильного аустенита в мартенсит (до 16%), который является анодом по отношению к аустенитной матрице и электрохимически защищает ее от коррозионного растрескивания,Пример. Обрабатываются перфорированные оболочки из стали марки 12 Х 8 Н 10 Т толщиной 5 мм. Химический состав стали в "/,): 0,1 углерода, 16,9 хрома, 10,5 никеля, 0,65 титана, остальное - железо. Перфорирование осуществляют холодной штампов кой, диаметр отверстий 12 мм, коэффициентперфорации 40%. Изделия после штамповки подвергают обработке холодом в жидком азоте при 196 С в течение 20 мин, Испытания на коррозию под напряжением проводят в 42%-ном кипящем растворе хлористого 15магния ускоренным методом при наложении тока анодной поляризации 0,57 мА/см.Растягивающие напряжения величиной15 - -25 кг/мм задают изгибом, образуя в специальном устройстве. Стойкость против 36 коррозионного растрескивания оцениваютвременем до появления трещины. Для получения сравнительных данных параллельно проводят испытания перфорированных образцов без предлагаемой обработки,Результаты испытаний представленыв таблице. 1Безобработки Вид обработки к си;2 Известный способ 21тИзвестный 11 рс.-,лагасиьйспособ 31способ 25 20 15 23,25,05 4,1675.256,5 1 и и 5,7 2,1673,25 5,0 Из данных таблицы видно, что после обработки холодом стойкость перфорированных изделий против коррозионного растрескивания возрастает в зависимости от приложенных напряжений в 1,5 - 2 раза.Использование способа обработки перфо рированных оболочек из нержавеющей аустенитной стали обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: возможность получения светлой поверхности детали, исключающую трудоемкую операцию по удалению окалины, уменьшение времени термической обработки в 4 раза; исключение операции закалки.Формула изобретенияСпособ изготовления перфорированньх оболочек из нержавющей.аустенитной стали, ."в включающий холодную штамповку отверсСоставитель Г. Шевченко Редактор Г. Полионова техргд К. Шуфряч Корректор В. Бутяга Заказ 1215/26 Тярагн 606 Подписное ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делая изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП кПатент, г. Узкгород, ул, Проектная. 4но требует дополнительного труда на снятие окалины, которая образуется в процессе отжига. Особенно трудно снимать окалину с контура поверхности отверстий, которые могут иметь небольшие размеры. Кроме того, для осуществления отжига с регламентируемой скоростью охлаждения требуется 6 - 7 ч. Поэтому указанный способ мало пригоден для обработки перфорированных оболочек из аустенитных нержавеющих сталей.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сушности и достигаемому результату является способ изготовления перфорированных с, олочек из нержавеюшей аустенитной стали, заключающийся в холодной штамповке отверстий 4) .Цель изобретения - повысить стойкость против коррозионного растрескивания. Это достигается тем, что штампованные изделия обрабатывают холодом в жидком азоте с выдержкой 15 - 30 мин. После такой обработки поверхность изделий останется светлой.Если при отжиге снимаются остаточные растягиваюгцие напряжсния, возникающие при штамповке отверстий, то при обработке холодом обеспечивается превращение квазимартенсита, образовавшегося в процессе тий, отлачаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения стойкости против коррозионного растрескивания, штампованнье изделия обрабатывают холодом в жидком азоте в течение 15 - 30 мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Герасимов В. В. Коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталеч. М., Металлургия, 1976, с. 161.2. Авторское свидетельство СССР М 205863, кл. С 21 В 1/78, 1966.3. Патент США ло 3764401, кл. 148-11,5, опублик. 1973,4. Технологический процесс серийного изготовления сит с круглыми отверстиями. Кинешемский завод бумагоделательного оборудования им. М. И. Калинина, 1977.