Способ обработки изделий из аустенитных нержавеющих сталей

. Союз СоветскииСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ -885296К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл,присо мнением за и Ко 1 0 1/26 осударствениый комитет СССР по дедам изобретений и открытий) Заявител ановский хими тех 4) СПОСОБ ОБРАБОТ НЕРЖАВИЗДЕЛИЙ ИЗ АУСТЕНИТНЫЮЩИХ СТАЛЕЙ Изобретение относится к машиностроению, преимущественно химическо-му, и может быть использовано притермической обработке изделий, например, перфорированных оболочек, изкоррозионностойкой стали с метастабильным аустенитом, работающих под напряжением в агрессивных средах,При изготовлении перфораций в оболочках методом холодной штамповки в изделиях возникают остаточные растягивающие напряжения, приводящие при их эксплуатации к преждевременному выходу из строя эа счет 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 кваэимартенсит деформации, который по своему объему превышает объем исходной аус.генитной матрицы, вносит напряжения, имеющие растягивающую компоненту и усиливает тем самым локальную напряженность вблизи отверстия, что ухудшает стойкость против корроэионного растрескивания. Известен способ термической обработки для снятия остаточных напряжений в аустенитных сталях с метастабильным аустенитом, заключающийся в закалке в воду с температур 1050- 1100 С Я.Однако при закалке деталей сложной геометрической формы, каковыми являются перфорированные оболочки, в результате резкого охлаждения остаточные напряжения снимаются не полностью и неравномерно по всей обрабатываемой поверхности, в результате чего их стойкость против корроэионного растрескивания недостаточна.Известен способ обработки перфорированных оболочек из нержавеющей стали со штампованными отверстиями с целью повышения стойкости против корроэионного растрескивания перфо- рированныХ, заключающийся в обработке готовых изделий холодом в жидком азоте в течение 15-30 мин. Способ обработки обеспечивает повышение стойкости против коррозионного растрескивания в 1,5-2 раза (21.Однако он пригоден преимущественно для перфорированных оболочек небольшого размера.,Для его осуществления применительно к крупногабарит88596 Растягивающие нащнжения величиной 15-25 кгс/мм задавались изгибомобразцов в специальном устройстве.Стойкость против коррозионного растрескивания оценивалась временем до.появления трещин в зависимости от 5 приложенного напряжения. Для получения сравнительных данных параллельнспроводились испытания перфорированных образцов без предлагае;юй обработки и по известным методам;1 О Результаты испытаний представленыв таблице. Предлагаемый способпри продолжительности отжига, ч10 25 Иэвесткгс/м 4- ный спо- соб 25 3,25 4,25 4,6 кости против коррозионного растрескивания.Поставленная цель достигается тем,что в способе обработки иэделий изнержавеющих аустенитных сталей, вклю. чающем холодную деформацию и отжиг,о последний производят при 550-600 С с выдержкой 10-25 ч.В результате такой термической обработки происходит локальное термомеханическое упрочнениедеформированного по контуру отверстия металла на глу бину 0,2-0,3 мм, При отжиге при 550- 600 С происходит изменение субструМ- туры деформированного слоя металла: плотность дислокаций повышается, дис. локации при этом располагаются в по лигональных заблокированных стенках с размерами ячеек 1-3 мкм, по прлосам скольжения и дислокациям выпадают мелкодисперсные карбиды хрома,препятствующие дальнейшему перемещению 40 дислокаций и закрепляющие полученную полигональную субструктуру. С увеличением продолжительности отжига степень полигониэации субструктуры воз-растает, Локально упрочненный слой металла по контуру. отверстий препят ствует образованию и распространению транскристаллитных трещин. Поверх ность изделияпри этом не окисляется,П р и м е р. Проводилась обработка перфорированных оболочек из стали 50 марки 12 Х 18 Н 10 Т толщиной 5 мм.,Химсостав стали,: С 0,1 р Ср 17,3М 10,1Т 0,63 , ГЯ остальное. ПерФорирование осуществлялось холодной штамповкой. Диаметр отверстия 12 мм, 55 коэффициент перфорации - 40. Изделия после штамповки подвергались отжигу при 600 дС продолжительностью 25 и 10 ч. Испытания на корроэионное растрескивание проводились в 42-ном кипящем растворе хлористого магния ускоренным методом при наложении то 2. ка анодной поляризации 0,57 мА/см,ВНИИПИ Заказ 1 0451/35филиал ППП Патент г,20. 4,33 5,33 5,8 б,25 6,92 7,4 формула изобретения ным перфорированным оболочкам требуется сложное специальное оборудование.Н аи более близ ким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ обработки изделий из нержавеющейаусте нитной стали 12 Х 18 Н 10 Т, включающийхолодную деформацию заготовки и отжиг при 870-900 С в течение 2-3 ч споследующим охлаждением до 300 фС соскоростью 80-100 град/ч и далее навоздухе 3,Недостаток известного способа заключается в том, что он не обеспечивает достаточную стойкость изделийпротив корроэионного растрескивания,поскольку она зависит не только отостаточных внутренних напряжений, нои от субструктуры деформированногослоя металла.Цель изобретения - повышение стойРезультаты испытаний показывают, что после отжига стойкость крупногабаритных перфорированных изделий против коррозионного растрескивания возрастает в зависимости от приложенных напряжений в 1,2-1,4 раза. С увеличением продолжительности выдержки при отжиге стойкость против коррозионного растрескивания увеличивается.Использование пердлагаемого способа при обработке крупногабаритных перфорированных оболочек иэ нержавеющей аустенитной стали обеспечивает по сравнению с известным увеличение стойкости против корроэионного растрескивания, возможность получения светлой поверхности детали, исключающая трудоемкую операцию по удалению окалины. Способ обработки изделий иэ аустенитных нержавеющих сталей, преимущественно оболочек, включающий холоднуюдеформацию и отжиг, о т л и ч а ю -щ и й .с я тем, что, с целью повышения стойкости против коррозионногорастрескивания, отжиг производятпри 550-600 С с выдержкой 10-25 ч.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Герасимов В,В. Корроэионноерастрескивание аустенитных нержавеющих сталей. М, "Металлургияф,1976,с.161.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2559295/22-02, 1977.3. Авторское свидетельство СССРМ 205862,кл.С 11/78, 1966.Тираж 621 ПодписноеВж тЕЕ ЕМ тУжгород,ул.Проектная,4