Способ изготовления перфорированных оболочек из нержавеющей аустенитной стали

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 060679 (21) 2776937/22-02с присоединением заявки Ио -)М, Кл,з С 21 Х) 1/7 С 21 Э 6/О осудврственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРФОРИРОВАННЫХ ОБОЛОЧЕК ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛ машиностмическому, при термиванных изой стали м, работаю- ссивных 10При изготовлении перфораций в оболочках методом холодной листовой штамповки в изделиях возникают остаточные растягивающие напряжения, приводящие при их эксплуатации к преждевременному выходу из строя за счет коррозионного растрескивания. Особенно велика локализация остаочных 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 растягивающую компоненту и усиливает тем самым локальную напряженность вблизи отверстия, что ухудшает стой- ЗО ения - повышение стойррозионного растресИзобретение относится к роению, преимущественно хи и может быть использовано ческой обработке перфориро делий иэ;коррозионностойк с метастабильным аустенито щих под напряжением в агре средах,кость против корроэионного растрескивания,Известен способ изготовления перФорированных оболочек из нержавеющейаустенитной стали, заключающийся вхолодной штамповке отверстий с последующей обработкой холодом в жидкомазоте в течение 15-30 мин, которыйобеспечивает повышение стойкости ккоррозионному растрескиванию в 1,52 раза. Это обусловлено эффектомэлектрохимической защиты аустенитнойматрицы выделившимся в процессе обработки холодом мартенситом 11,Однако стойкость к коррозионномурастрескиванию остается недостаточной. Цель изобреткости против кокивания.Поставленная цель достигается тем, что штампованные иэделия обрабатывают холодом в жидком азоте в течение 15- 30 мин, после чего осуществляют локальный наклеп около отверстий. Для этого вокруг отверстий соосно с ними выполняют поверхностное уплотнение металла шестигранником со стороной 0,67-0,68 диаметра отверстия на глубину 0,1-0,15 мм, а внешние кромки865937 отверстий развальцовывают радиусом 0,06-0,08 диаметра отверстия,Меньшая глубина уплотнения не дает достаточного уровня остаточных сжимающих напряжений.Большая глубина уплотнения вызывает перенаклеп и коробление оболочек. Поверхностный наклеп создает около отверстий зону с остаточными напряжениями сжатия, сжимая этим концентрацию растягивающих напряжений . около отверстий.Шестигранная форма углубления приближает перфорированную оболочку к сотовому строению, обеспечивающему наиболее высокую прочность, Кроме того, происходит дробление мартенситных 15 игл на мелкодиспесные включения, расположенные в виде изолированных островков в аустенитных зернах. Одновременно происходит увеличение плотности дислокаций и их более равномер- ;Щ ное распределение в поверхностном слое. Все это увеличивает стойкость перфорированных оболочек против коррозионного растрескивания в 1,4-1,5 . раза. 25П р и м е,р. Проводят техническую обработку перфорированных оболочек на стали марки 12 Х 18 Н 10 Т толщиной 5 мм. Химсостав стали,Ъ; С 0,1; Сг 16,9; й .10,5",Т 0,65, Ге - остальное, Перфорирование осуществляют холодЗО Обработкахолодом(известныйспособ) Обработка холодом +шестигранное обрамле-ние со скруглениемкромок отверстий (пред.лагаемый способ) Шестигранноеобрамление соскруглениемкромок отверстий + обработка молодом Шестигранное обрамление со скруглением кромок отверстий Напряжениеобработки,кгс/мм 3,25 4,5 3,45 25 3,15 5,458,4 4,4 4,15,35 4,15 5,85 15 6,1 10 Формула изобретения Способ изготовпения перфорированных оболочек из нержавеющей аустенитной стали по авт.св. В 729257, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, и целью повышения стойкости против корроэионного растрескивания, после обработки холодом осуществляют локальный наклеп вокруг отверстий, на глу бину 0,1-0,15 мм с одновременной раз"вальцовкой кромок отверстий.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Щ Р 729257, кл, С 21 Р 1/28, 1977. ВНИИПИ Заказ 7993/40 Тираж 621Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Нроектная,4 Из экспериментальных данных следует, что повышение стойкости против корроэионного растрескивания достигается лишь при предлагаемой последовательности операций, т.е, тогда, когда шестигранное обрамление со скруглением кромок отверстий проводится восле предварительной обработки холодом.Использование предлагаемого способаизготовления перфорированных оболочек из нержавеющей аустенитной сталф обеспечивает по сравнению с существующими свосббами повышение стойкости против коррозионного растрескивания. в 1,4-1,5 раза. ной штамповкой. Диаметр отверстиЯ12 мм, коэффициент перфорации 40.Изделия после штамповки подвергаютобработке холодом в жидком азоте при-196 С в течение 20 мин. После этогос помощью специального комбинированного штампа проводят поверхностноеуплотнение металла около отверстияв форме шестигранника со стороной8,2 мм на глубину 0,12 мм с одновременной развальцовкой кромок отверстий радиусом 1 мм. Испытание на коррозию под напряжением проводят в 42-ном кипящем растворе хлористого магния ускоренным методом при наложении тока анодной поляризации 0,57 мА/см . Напряжения величиной 15-25 кгс/ммзадают растяжением образцов в слециальном устройстве. Стойкость против коррозионного растрескивания оценивают временем до появления трещин. Для получения сравнительных данных параллельно проводят испытания перфорированных образцов без предлагаемой обработки и с обработкой в жидком азоте после шестигранного обрамления отверстий.Результаты испытаний представлены в таблице, где в зависимости от приложенных напряжений дано время до растрескивания ч