Способ термомеханической обработки стали

) 4 С 21 П 6/04, 8/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТ СНОВ АВ ненкоиобиологииской ССР ство СССР2, 1972.во СССРО, 1981.во СССР4 Кч,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Институт проблем кри криомедицины АН Украи(54)(57) СПОСОБ ТЕРИОМЕХАНИЧЕСКОЙОБРАБОТКИ СТАЛИ, преимущественновысоколегированной с мартенситнымпревращением в области отрицательныхтемператур, включающий обработку холодом с одновременным приложениемнагрузки и отогрев на воздухе, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения прочностных свойстви износостойкости путем улучшенияструктуры, приложенную нагрузку увеличивают пропорционально увеличениюпредела текучести охлаждаемой сталитак, чтобы возникающие от действиянагрузки напряжения в стали находились в пределах 0,8-0,9 предела текучести стали при температуре обработки.11715Изобретение относится к упрочняющей обработке стали и может быть использовано в металлургической, инструментальной и машиностроительной промьппленности, 5Цель изобретения - повышение прочностных свойств и износосгойкости высоколегированной стали путем улучшения структуры.На чертеже приведен граФик зави симости от величины внешней нагрузки количества мартенсита, образующегося при приложении внешней нагрузки к образцу из стали марки Х 18 Н 10 Т и дальнейшем охлаждении,со скоростью 15 0,25 град/с от 400 до 80 К.П р и м е р 1. Пластины холодных штампов(штампов, предназначенных для работы при комнатной температуре) после упрочняющей химико-терми ческой обработки обдувают струей охлажденного газообразного азота, в которую с помощью специального устройства подают стальную дробь, .По мере охлаждения поверхности пластин 25 давление струи азота увеличивается, что приводит к соответственному увеличению силы ударов стальной дроби о поверхность.П р.и м е р 2. Плоскую поверх- З 0 ность массивной детали, подвергнув- шейся цементации, обдувают струей охлажденного газообразного азота, в которую с помощью специального устройства подают стальную дробь. По мере охлаждения поверхности стали давление струи азота усиливается, что приводит к соответствующему увеличению силы ударов стальных шариков о поверхность.40 39цов из стали Х 18 Н 10 Т в исходном состоянии значения Ч при Т = 300 Кравны 1,8 10см, для образцов,обработанных известным способом,-гони составляют 1, 1.10 см и дляобразцов, обработанных по предлагае мому способу л 0,2 10 см. Соответственно, предел текучести обрабатываемых образцов при Т = 300 К возрастает от22 кг/мм 2 в исходном состоянии до 30-35 кг/мм после обработки известным способом и до 7080 кг/мм 2 после обработки предлагаемым способом,В образцах из стали 18 ХГТ, подвергшихся цементации, значение активационного объема Ч изменяется от,аг5 10см в исходном состоянии до-гг2"10 см после охлаждения с наложением ультразвука и до 0,7 10 смэ22после обработки предлагаемым способом. Следует отметить то, что в ряде сталей даже незначительное уменьшение остаточного аустенита в поверхностном слое цементированных или азотированных изделий, приводитк существенному увеличению их износостойкости. Так, например, уменьшение остаточного аустенита в поверхностном слое цементованной стали 1 Х 13 от 15 до 8 за счет их дополнительной обработки предлагаемым способом приводит к увеличению обраэивной износостойкости этих образцов на ,40 . Очевидно это является следствием определенных особенностей низкотемпературного превращения аустенита в мартенсит под действием возрастающих эффективных напряжений.П р и м е р 3. Детали цилиндрической формы охлаждают парами жидкого азота. В процессе охлаждения к ним с помощью деформационного устройства 45 прикладывают растягивающие или скручивающие напряжения, величина которых возрастает по мере понижения температуры обрабатываемого изделия,Полученные результаты сравнивают 50 с исходным состоянием материала и с состоянием после обработки по из" вестному способу после охлаждения с наложением ультразвука. Оценивают активационный объем Ч,характеризую щий количество остаточного аустенита, предел текучести и износостойкость материала. Так, например, для образЭкспериментальные исследования показывают, что приложение внешнего напряжения меньше 0,8 предела текучести значительно снижает количество мартенсита в структуре вследствие недостаточного уменьшения энергии активации эародышеобразования мартен- ситной фазы. Превышение внешним напряжением величины 0,9 предела текучести также приводит к уменьшению количества образующегося мартенсита, так как начинающаяся пластическая деформация ингибирует- 0 переход. Это отражено графиком на чертеже.Таким образом, обработка иэделий из высоколегированных сталей с мар3 1171539 тенситным превращением в областьотрицательных температур по предла-.гаемому способу позволяет значительно повысить прочностные свойства иизносостойкость стали по сравнениюс известными способами. Составитель В,КитайскийТехред М.Гергель .Корректор С.Шекмар Редактор Н.Гунько Филиал ПЛП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 4821/28 Тираж 553 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5