Способ термической обработки литых сталей

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при термической обрабЬтке литых деталей иэ малоуглеродистой стали.Известен способ обработки литых малоуглеродистых сталей, заключающийся в высокотемпературном нагреве до 1050"1100 ОС, закалке и отпуске, а охлаждение после высокотемпературного нагрева проводят на воздухе Ц.Однако применение предлагаемого 10 способа термообработки не позволяет существенно повысить уровень хладостойкости и вязкости малоуглеродис" .той литой стали.Это обусловлено тем, что высоко температурный нагрев с охлаждением на воздухе не обеспечивает упрочнення зерен феррита эа счет пересыще" ния его углеродом, а выдержка в процессе закалки способствует росту аустенитного зерна, вследствие чего не удается измельчить и упрочнить зерна в структуре термообработанного литого металла.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ тер. моциклической обработки литых мало- углеродистых сталей, включающий че тырехкратный нагрев в межкритическом интервале температур и охлаждение на,воздухе, причем в первом цикле нагрев осуществляется до 1070 С.о Способ направлен на повышение пластичности Г 2).Однако применение известного спо саба не приводит к существенному повышению ударной вязкости и хладостойкости.Цель изобретения - повышение удар. ной вязкости и хладостойкости,40Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки литых сталей, преимущественно 20 Л, включающему предварительный нагрев выше Ас, охлажде ние и термоциклирование в сС -фУ области, предварительный нагрев и охлаждение проводят в два этапа, сначала до 1050-1100 фС, затем до 910-930 С с охлаждением после каждого этапа в воде непосредственно с температуры нагрева.Высокотемпературная закалка от 1050"1100 оС и закалка от обычных температур ( 910-930 ОС) беэ выдержек обеспечивают упрочнение зерен феррита эа счет пересыщения его углеродом Отсутствие выдержек исключает рост аустенитных зерен, вследствие чего удается измельчить и упрочнить зерна в структуре литого металла. 60Охлаждение в воде после высокотемпературного нагрева способствует упрочнению зерен феррита, Закалка беэ выдержки со скоростью нагрева 40-100 О в минуту обеспечивает начало процес99 Режим термо- Температура испытапп обработки ния, Й:1 Предлагаемый способ 0,85 0,66 0,38 2 Способ-про- тотип 0,50 0,32 0,20,са измельчения зерен из появляющихсяцентров кристаллизации,Проводимые циклические нагревыдо температуры середины двухфазногопревращения между А, -А обеспечивают окончание процесса выравниванияи измельчения зерна, в результатечего повышаются характеристики вязких свойств, что приводит к повышению хладостойкости стали.П р и м е р. Сталь типа 20 Л химического состава, Ъ: углерод 0,23;кремний 0,32; марганец 0,74; сера 0,020; фосфор 0,040; хром 0,23,никель 0,16 подвергают термическойобработке по следующим режимам.Режим первый. Предлагаемый спосо 6термической Обработки включает нагрев до 1070 С, закалку непосредственно от температуры нагрева с последующими нагревом до 920 С и охолаждением непосредственно от температуры нагрева в воде, затем следует два циклических нагрева до температуры середины двухфазного превращения между АС -А, т.е. до 820 оС споследующим охлаждением на воздухе,Режим второй. Способ-прототип,включающий нагрев до 1070 оС, охлаждение на воздухе и трехкратный нагрев до 820 ОС с охлаждением на воэФдухе.Режим третий. Нагрев до 1070 С,выдержка, закалка в воде, нагрев до920 ОС/ выдержка, закалка в водедва циклических нагрева до 820 Сс последующим охлаждением на воздухе.Режим четвертый. Нагрев до1070 ОС, охлаждение на воздухе непосредственно с температуры нагрева,нагрев до 920 ОС, охлаждение на воздухе непосредственно с температуры нагрева, два циклических нагревадо 820 ОС с последующим охлаждениемна воздухе,После термической обработки проводились испытания ударной вязкостина образцах П типа по ГОСТ 9454-78с радиусом концентратора 0,25 мм,который является более жесткой характеристикой по сравнению с образцами, имеющими радиус концентратора1 мм на образцах 1 типа.Результаты испытания ударной вяэ.кости (КСМ, ИДж/м 2) приведены втаблице,+20 -20 1605веив Ют3 1 и К циклыс выдержкой 0,54 0,20 0,08 Составитель И.ЛипгартРедактор Е.Папп ТехредС.Легеза Корректор А.ференц Заказ 660/24 Тираж 540 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийфилиал ППП фПатентф, г,ужгород, ул.Проектная, 4 4 1 и 3 циклыс охлаждением на воздухе 0,48 0,30 0,18 10 Таким образом, полученные резуль, таты доказывают увеличение ударной вязкости и хладостойкости литой стали после обработки по предлагаемому способу.Обработка литой малоуглеродистой стали по предлагаемому способу обеспечит зкономию литых легированных материалов и повысит долговечность литых .конструкций в условиях Севера за счет повьааения хладостойкости и вязкости