Способ обработки сталей

(59 С 21 П ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Е ИЗОБРЕТВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИ НИ Я рр ". ь ДВТОРСК л. У 23политехниуйбышева(21) 3980573/31-0 (22) 1911.85 (46) 23,06.88. Бю (71) Куйбышевский ститут им. В.В. К (72) И.С.Кенис, М тов, Л.В.Трошина (53) 621.78579 ( (56) Патент Англи кл. В 21 В 45/02,Авторское свид Ф 333204, кл. С 2 кой и деформационной обработкам стальных изделий. Цепью изобретения является повышение ударной вязкости, Это достигается проведением многократной закалки, Причем первый закалочный цикл проводят после деформациио на 5-103 при температуре 1100-1200 С,о при этом до 400-450 С охлаждение ведуто со скоростью не менее 30 С/с и делают 2-4-минутную вьдержку при этей температуре, а после каждой закалки проводят однократный нагрев до температуры 440-600 С с вьдержкой 20-60 мин, Получение высокой ударной вязкости позволяет значительно повысить работоспособность изделий и снизить брак при ж их производстве. 1 з.п. Ф-лы, 1 табл.Изобретение относится к металлургр,ческому и машиностроительному производству и может быть использовано впрактике деформационной и термическойобработок стальных иэделий.Цель изобретения - повышение ударной вязкости.П р и м е р 1, Проводят обработкуобразцов из стали 12 ХЗЗАр вырезанных 1 Оиэ листовых заготовок толщиной 12 и20 мм. Образцы нагревают до 1150 С идеформируют на величину 5 и 10%. Затем обработку ведут по известному ипредлагаемому способам. 15По известному способу проводят охлаждение с деформационного нагрева вводе или масле, двукратный отпускопри Ь 50 С длительностью по 6 ч, закалку с 850 С (выдержка 1 ч), отпуск 20при Ь 50 С (выдержка 1-6 ч), закалкус 850 С (выдержка 1 ч) и отпуск при600 С (выдержка 1 ч),По предлагаемому способу проводятохлаждение с деформационного нагрева 25в водовоэдушной смеси со скоростью30-100 С/с до температуры 450 С, выдержку 2 или 4 мин и последующее охлаждение в воде или масле, отпуск при550-600 С (выдержка 20-60 мин), закалку с 850 С (выдержка 1 ч), отпускпри 550-600 С (выдержка 20-60 мин),закалку с 850 С (выдержка 1 ч) и от"пуск при 550-600 С (выдержка 2060 мин. 35Охлаждение при закалке проводятводе или масле, а после отпуска,по данным исследования, охлаждение:ожет быть нерегламентировано.Результаты механических испытаний 40представлены в таблице.Как видно из представленных в таблице данных, предлагаемый способ обработки позволяет повысить ударнуювязкость стали в 1 р 7-1 р 8 раза. Повышение ударной вязкости обеспечиваеттакже режим, аналогичный предлагаемому, но в котором не проводится отпуск между 2-й и 3-й закалками (режим 3 в таблице).50П р и м е р 2, Обрабатывают мартенситно-стареющую сталь Н 18 К 9 М 5 Тпо предлагаемому и известному режимамобработки.По известному режиму проводят деформацию при 1150 С на величину 10%рохлаждение в воде после деформацииодвукратный отпуск при 650 С длительоностью по 6 ч, закалку с 940 С (вы,р,;,;,.ач), отпуск при 650 С (выдерожка 1-6 ч), закалку с 820 С (выдержка1 ч) и отпуск при 520 С (выдержка1 ч). Охлаждение после собственно эакалок и отпуска проводят на воздухе.По предлагаемому способу проводятодеформацию при 1150 С на величину10%, охлаждение в водовоздушной смесиосо скоростью 30-100 С/с до температуры 450 С, выдержку 2 или 4 мин и последующее охлаждение в воде или масле,отпуск при 550 С (выдержка 30 мин),азакалку с 830 С (выдержка 1 ч) и отпуск при 550 С (выдержка 30 мин).Охлаждение после собственно эакалоки отпуска ведут на воздухе,Предлагаемый способ обработкиобеспечивает и для мартенситно-стареющих сталей повышение ударной вязкости в 2 раза.При деформации со степенью меньше5% она протекает крайне неоднородно,что уменьшает однородность микроструктуры и снижает уровень ударнойвязкости. При деформации больше 10%становится возможным протекание динамической рекристаллизации, котораяприводит к укрупнению зерна и снижению механических свойств. Экспериментальные данные, полученные при обработке по предлагаемому режиму с деформацией 2-3% и 10-25%, показывают,что прирост ударной вязкости уменьшается и не превышает 10- 15%.Верхний предел температуры ограничен возможностью значительного роста аустенитного зерна, а нижний предел - повышением неоднородности деформации и уменьшением однородностимикроструктуры. Применение температуры деформации 1300 С в предлагаемомспособе приводит к значению КС 11 ==1,70 МДж/м, температуры 900-1050 С -1 р 95 МДж/м В Проведение ускоренного охлажденияо с температуры деформации до 400-450 С предотвращает развитие рекристаллиэации и укрупнение зерна, а также исключает возможность расслоения твердого раствора и последующего огрубления структуры, Кроме того, 2-4-минутнаяовыдержка при 400-450 С обеспечивает уменьшение возникающих напряжений и, тем самым опасности коробления появления микротрещин, а также высокодисперсный распад аустенита с образованием ферритоцементной смеси типа бей3 14нит (или вьщелснпем интере-. ьплндвв мартенситно-стареющих сталях). 04534 формула изобретения 1, Способ обработки сталей, включающий нагрев, деформацию, отпуск и многократную закалку с последующим отпуском, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьшения ударной 1 Свойства стали Опыт Режим обработки стали Г 3-я 3-й Ыф %иэ отпуск МПа МПа Ж КСП,МДж/м 12-й 2-я 1-йотпуск Деформация и охлаждение (1-я закалка) отпуск закалка закалка Т=Ь 50 С Т=850 С Т=650 С Т=850 С Т=ЬОО С=6 ч= ч=1-6 ч = ч= ч 1110 995 19,0 1,63 Т=850 С Т=550600 С( =20 ЬО мин 2 =1150 С , 3=10-15 Т=550600 Сс =2060 мин 1110 990 21,0 3,0 6=1 ч 1120 1065 18,5 2,68 Не про- водится Составитель А.ОрешкинаРедактор И.Дербак . Техред М.Ходанич Корректор А.Тяско Заказ 3058/27 Тираж 545 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Т, = =1150 С Г.,7. =10-.15 В воду или масло Со скоростьюЬЗО С/с до 400-450 С,выдержка2-4 мин,охлаждениев воду илимасло Дв укратныйТ=550- Т=850 С600 С=20-=1 ч60 мин вязксти нагрев ведут до 100.200 С,а деформацию осуществляют со степенью5-10%, охлаждение после деформацииведут до 400-450 С со скоростью неменее 30 С/с с выдержкой 2-4 мин. 2. Способ по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что после деформации О проводят однократный отпуск при 550600 С с выдержкой 20-60 мин.