Способ охлаждения заготовок

)5 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОПИСАН Н АВТОРСНОМ БРЕТЕН ТЕЛЬСТ к от температур эобретения - поотовок за счет ения у-фазы воа растворимости Скорость охлажичеством диффуаустенита, котоитного превраще- -Н,/4)/(1-К), ое количество Бюл. У 25митин, А.Л.Голова А.Б.Никишин предотвращения насыщ рородом сверх предел в бейнитной области. дения определяют кол 79 (088.8)химия обработки мс.82-86.учных трудов МИсИС(57) Изобретенскому и ЕНИЯ ЗАГОТОВ приго п относится к металтейному производстк способам охлажде" ит лургиче вам, в заготовка стнос к моменту наевращения, ра1-К).Изобретение отно гическому и литейно в частности к спосо слитков и отливок о тенитизации,Цель изобретен чества заготовоктся к металлурпроиэводствам, м охлаждения температур аус 8 =(1-Н,/4), Формулу (1) получают слеразом. За время охлаждения диаметром более 100 мм на в водород практически не успеМ.литься из внутренних объемо и происходит лишь его перер ние между ои у-фазами, ск микропорах и межфаэных пове В этом случае исходное соде диффуэионно-подвижного водо при температуре аустенитиэа дующим обобразцаоздухе ия - повышение каза счет предотвращеаэы водородом сверх ким методом для исния насыщения с-фпредела,Магнитометричесследуемой стали стческую диаграмму рденного аустенита.По этой диаграмме опрость охлаждения эаготосоответствовала бы коли ае в стали,аспределеопление в роят термокинетиаспада переохлажостя кани еделяют ско ки, которая еству распа ода Нр ции в ед(56) Физика ириалов, Р 1,Сборник наМ., 1973, выпИзвестия вгия, 1972, Р ния слитков и отли устенизации. Цельшение качества эа зионно-распавшегося рое к началу мартен ния составляет Б /=( где Б - относитель Ы-фаэы 1 Н, - началь диффузионно-подвижн коэффициент распред между Ы- и у-фаза ре начала мартенсиСпособ позволяет статочных напряжени1 табл. шегося аустенимартенситного ержаниеорода; К -водородатемператуевращения.ровень ос- М(3) ничном объеме металла должно сохраниться без изменения и в процессе(1-Б) - сечение у-фазы,С , С - концентрации водородасоответственно в с/ иу-фазах.Отсюда находят концентрацию водорода в у-фазе Иэ Формулы (3) видно, что чем ниже температура диффузионного З-+ опревращения и чем меньше остаетсяколичества переохлажденного аустенита, тем больше в нем концентрацияводорода.Если задаться максимально допустимой концентрацией водорода в . у-фазе,т,е. пределом растворимости, которыйпри температуре ниже 400 С составляет,. 4 см /100 г, то из Формулы (3) получают выражение (1),Поскольку при температурах нижео400 С в крупных заготовках успеваетустановиться параболическое распределение температур от центра к поверхности, то скорость охлаждения во всехточках заготовки практически одинаковая (это следует из уравнения теплопроводности). Это означает, что, обеспечив заданную скорость охлажденияна поверхности заготовки, получают40такую же скорость охлаждения и в цент.ре заготовки,П р и м е р. Исследуют пять заготовок из стали 34 ХНЗМ при 900 С, содержащих 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 и5,0 смэ/100 г диффузионно-подвижного45водорода. Определяют безопасные ско-,рости охлаждения заготовок до началамартенситного превращения, при которых нераспавшийся аустенит был быспособен без пересьпцения растворитьв себе часть (в соответствии с коэффициентом распределения) исходного содержания водорода. Для этого используют формулу (1), где коэффициентраспределения К при температуре Т мпщ 250 С .равен 0,35. Такой расчет даетмаксимально допустимое количествоп 1-фазы.Госпользовавшись термокинетической диаграммой у- с/ превращения, опре.деляют соответствующую скорость ох" лаждения.Ч.Результаты расчетов приведены в таблице. В заготовках 2-5 указывается ми" нимальная скорость охлаждения, чтобы предотвратить пересьпцение водородом последних порций аустенита (при температуре Т ). Охлаждение с большими скоростями нерационально, так как возрастут внутренние напряжения. При температурах ниже начала мартенситного превращения водород переходит в ю-фазу беэ локального перераспределения между р/ иФазами, вследствие весьма малой его подвижности в мартенсите. Заготовки 2-5 можно охлаждать с указанными скоростями без последующей противофлокенной обработки еЗаготовку 1 можно охлаждать как угодно медленно, не опасаясь, что последние порции аустенита пересьпцены водородом.Отрицательное значение Б, в заготовке 6 указывает на то, что, даже предотвратив диффузионное у -+ о превращение (например путем закалки), не удастся избежать пересыщения у -Фазы водородом при охлаждении до температуры ТИспользование предлагаемого способа охлаждения заготовок обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: для каждой конкретной марки стали назначить минимально возможную скорость охлаждения слитков и отливок, если известны исходное содержание диффузионно-подвижного водорода и термокинетическая диаграмма-ф 0 превращения для данной марки стали; снизить уровень внутренних напряжений и уменьшить вероятность возникновения трещин в заготовках исключить повторный нагрев заготовок с целью удаления диффузионно-подвиж" ного водорода, если начальное его содержание не превьппает 4,0 см/100 г. Формула изобретения Способ охлаждения заготовок, пре"имущественно из стали перлитного ибейнитного классов, включающий охлаждение от температуры аустенитиэациис регулируемой скоростью, определяе(0,5 Составитель А.Орешкина Техред М.Дидык Корректор Т.Палий Редактор Н.Рогулич Заказ 1831 Тираж 513 ПодписноеВНИИПИ Государственного .комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательскнй комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 1576577мой по количеству распавшегося аустенита, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества эаго- .гдетовок эа счет предотвращения насыщения -фазы водородом сверх пределарастворимости в бейнитной .области,скорость охлаждения определяют приколичестве распавшегося аустенита кначалу мартенситного превращения, сос Отавляющем 61-Но/4Яа ай ав1-К) .Б- относительное (в единичномобъеме) количество о-фазы; Н - начальное содержание диф"фузионно подвижного водорода;.К - коэффициент распределенияводорода между а- и у -фазами при температуре начала мартенситного превращения.