Способ определения качества горячедеформированной быстрорежущей стали

(и) 777544 Со оз Советских Соаиалистических Республик(43) Опубликовано 07.11,80. Бюллетень1) М. Кл.зб 01 Я 3/18 С 21 Р 9/22 осударственныи коми СССР ло делам изобретен и открытий(45) Дата опубликования описания 07.11.80(72) Авторы изобретения ва, А. В, Смирно Попандопуло, И, И, Горшков, С,и О, В, Кондрать нинградский ордена Ленина пол м. М. И, Калинина и объединени Д, П ва1) Заявител нститу авод технически Кировск(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВАЕДЕфОРМИРОВАННОЙ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Г Изобретение относится к металлургии. Оно может быть применено для определения качества быстрорежущей стали по выявлению дендритного строения и величины металлургического зерна в горячедеформированной быстрорежущей стали.В настоящее время качество быстрорежущей стали оценивается главным образом по красностойкости, карбидной неоднородности, величине зерна после закалки 1.Однако качество стали определяется также степенью развития дендритной ликвацин и величиной металлургического зерна. Применение ЭШП, ступенчатой высокотемпературной гомогенизации, способов горячей деформации существенно повышает качество стали и стойкость инструмента.Отсюда следует, что для повышения стабильности свойств стали и качества инструмента необходимо контролировать и управлять технологическими процессами в металлургическом и инструментальном производстве. Для этого необходимы сведения о величине металлургического зерна и дендритной ликвации, Знание этих данных позволяет прогнозировать склонность стали к образованию нафталинистого излома, чувствительность ее к структурной наследственности, вероятность образования разнозернистой структуры и пр. 2Известен способ определения величины,металлургического зерна путем проведения двойной закалки 21.Однако этот способ не позволяет вскрывать внутреннее строение зерен и судить о степени развития дендритной ликвации, Кроме того, зерно по этому способу выявляется по карбидной сетке, которая может быть как старыми остатками эвтектических и границ, так и принадлежать новым образованиям после горячей деформации и медленного охлаждения.Известен способ выявления и определения величины зерна в деформируемых инструментальных сталях, включающий закалку на мартенсит или тростнт (бейнит) и отпуск при 225 - 550 С с последующим травлением н исследованием структуры при увеличении 90 - 105 раз 31.Данный способ принят за прототип. Этотспособ также не позволяет выявить дендритное строение и металлургическое зерно.Целью изобретения является выявлениедендритного строения и металлургического 2- зерна деформированной быстрорежущейстали.Для достижения поставленной цели предлагается способ, по которому производят нагрев под закалку до заданной температу ры аустенитизации, охлаждение до 250 -Корректор Т, Трушкина Редактор Л. Ушаков Заказ 2270/10 Изд. Мо 530 Тираж 1033 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 3270 С, выдержку, нагрев до 360 - 380 С, выдержку, охлаждение и анализ структурыпри увеличении 70 в 1.Этот способ основан на следующих предпосылках,Тугоплавкие компоненты быстрорежущейстали при первичной кристаллизации ликвидируют в оси дендритов 6 и у твердыхрастворов, а углерод и другие примеси - вмежосное пространство, Дендритная ликвация быстрорежущей стали при горячей деформации и обычном отжиге сохраняетсядаже при очень больших степенях деформации и фактическом укове слитка ) 20 - 25.Поэтому при изотермическом превращении переохлажденного аустенита его устойчивость в осях и межосных пространствахне может быть одинаковой. Распад в мекосных пространствах протекает с большейскоростью, чем в осях.Пример осуществления способа,Образцы сталей Р 6 М 5, Р 6 М 5 К 5,Р 2 Ф 2 К 8 М 6 и др. диаметром 12 мм и высотой 10 мм после подогрева при 850 С нагревали в хлорбариевой ванне до 1200 1220 С, выдерживали 2 мин и переносилив соляную ванну с температурой 270 С,гдевыдерживали 2 ч, а затем переносили вванну с температурой 380 С, выдерживали1 ч и охлаждали в воде.После изготовления и травления шлифовв 4 оо-ном растворе НМОз их просматривалина микроскопе МИМпри увеличении100 раз.Оси дендритов травятся светло, межосные пространства (нижний бейнит) травятся темно. Верхний бейнит, образование которого начинается от границ, травится темно и оконтуривает границы металлургического зерна.Величина металлургического зерна, выявленная по дендритной структуре, составляет150 в 2 мкм, т, е, в 10 - 15 раз большезерна после обычной аустенитизации,Следовательно, склонность исследованных сталей в данном сечении прутков к нафталинистому излому должна быть невелика,Для оценки склонности стали к структурной наследственности по В. Д. Садовскомуисследованные на величину металлургического зерна образцы подвергали подогреву5 при 780 С с выдержкой 2 ч, после чего нагревали до 1200 - 1220 С и закаливали вмасло.После изготовления и травления шлифових просматривали под микроскопом при10 увеличении 400 раз, Анализ структуры показал, что все стали имели зерно 10 11 баллов, т, е, нечувствительны к структурной наследственности,Приведенный пример показывает, что приметаллургическом производстве стали отклонений от заданной технологии не былои качество стали со стороны металлургической и структурной наследственности хорошее.20 Предложенный способ позволяет:а) контролировать температуру началагорячей деформации и устанавливать соответствующую температуру закалки инструмента;25 б) устанавливать склонность стали кнафталинистому излому и структурной наследственности;в) проводить исследование с целью разработки и контроля технологии производства быстрорежущей стали.Формула изобретенияСпособ определения качества горячедеформированной быстрорежущей стали,включающий подогрев, аустенитизацию, охлаждение, изотермическую выдержку в области промежуточного превращения переохлаждепного аустенита и анализ структуры,отличающийся тем, что, с целью выявления дендритного строения и металлурги 40 ческого зерна, изотермическую выдержкувначале производят при 250 в 2 С, а затем при 360 в 3 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе45 1. Гост 19265 - 73,2. журнал Металловедение и термическая обработка металлов, 1969, Мз 7,3, ГОСТ 5639 - 65.