Способ закалки хромомарганцевых нержавеющих сталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 00 ВЙ 9 11 ВТВБИ БДИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ де повыш войств ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯЦПРИ ГКНТ СССР(71) Мариупольский металлургический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1296605, кл. С 21 О 1/78, 1985.Гуляев А;П. Термическая обработка стали. М.; Машгиз, 1960, с.321.(54) СПОСОБ ЗАКАЛ КИ ХРОМОМАРГАН ЦЕВЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ Изобретение относится к металлургии, в частности к способам закалки конструкционных сталей.Цель изобретения - ение прочностных и пластических с и упрощение режима закалки,Образцы хромомарганцевых сталей 10 Х 14 АГ 6 Д 2, 10 Х 14 АГбМФ, 10 Х 14 АГб нагревают до температуры аустенизации 950- 1050 С в электропечи СУОЛ-У и выдерживают 20 - 30 мин. После этого образцы вынимают из печи и охлаждают со скоростью 600 - 60 С/мин на воздухе заданное время, достаточное для достижения температуры выдержки, Затем образцы помещают в другую электропечь марки СНОЛ 1,6 2,51/9-ИЗ, нагретую до 100 - 250 С, выдерживают при постоянной температуре 1,6-2,2 ч, после чего печь отключают. Охлаждение образцов до комнатной температуры осуществляют с печью. Ы 1696514 А 1(57) Изобретение относится к металлургии, конкретнее - к способам закалки конструкционных сталей. Цель изобретения - повышение прочностных и пластических свойств и упрощение режима закалки. Способ включает аустенизацию при 950 - 1050 С, охлаждение до температуры Мн+(60-120) С со скоростью 60 - 600 С/мин, выдержку в течение 1,6 - 2,2 ч и окончательное охлаждение. Способ позволяет повысить механические свойства сталей, снизить металлоемкостьталей и повысить эксплуатационную стойкость, 2 табл,ф Аустенизация хромомарганцевых сталей при 950-10500 С обеспечивает растворение в аустените карбидов и карбонитридов, ь при этом сохраняется мелкое зерно аусте- (, нита.При сравнительно медленном охлаждении сталей с температуры аустенизации до температуры выдержки на воздухе исключа- "ф ф ется распад переохлажденного аустенита ввиду его высокой устойчивости. При этом, Ф значительно уменьшаются внутренние напряжения по сравнению с быстрым (1320 С) охлаждением в расплаве селитр.В процессе выдержки в печи при температурах Мн+(60-120)С и последующего замедленного охлаждения вместе с печью, происходит закрепление дислокаций примесными атомами, выделение дисперсных карбидов и карбонитридов, а также дополнительно уменьшаются внутренние напряжения, В процессе замедленногоохлаждения вместе с печью протекает частично мартенситное превращение и сохраняется значительное количество (50-65) метастабильного остаточного аустенита, В результате такой закалки наблюдается измельчение мартенситной структуры. Остаточный аустенит метастабилен и при нагружении в процессе механических испытаний либо эксплуатации деталей превращается в мартенсит, Это вызывает релаксацию напряжений и дополнительное упрочнение сталей. В результате закалки по предложенному способу повышается сопротивление хрупкому разрушению при одновременном повышении прочностных характеристик,Аустенизация сталей при температурах ниже оптимального интервала 950 С не обеспечивает достаточное растворение карбидов, карбонитридов и не обеспечивает требуемого упрочнения. Нагрев до температур выше оптимального интервала 1050 С вызывает рост аустенитного зерна, что вызывает охрупчивание.Повышение температуры выдержки во второй печи выше оптимального интервала М+120 С вызывает чрезмерную стабилизацию аустенита, что снижает прочностные характеристики, а преимущественное выделение карбидов и карбонитридов по границам зерен снижает пластичность сталей, При температурах выдержки ниже предложенного интервала Мн 60 С недостаточно протекают процессы карбонитридного упрочнения, в меньшей степени снижаются внутренние напряжения, что приводит к уменьшению прочностных свойств, особенно сопротивления хруп кому разрушению.Выдержка при температурах М+60 - 120 С в течение времени, меньшего оптимального (1",6 ч), недостаточно эффективно снимает внутренние напряжения, что не позволяет повышать сопротивление сталей хрупкому разрушению. При выдержках,больших оптимального интервала,происходит чрезмерное обеднение аустенита легирующими элементами вследствие выделения карбидов и карбонитридов, В результате дестабилизации аустенита снижаются сопротивления хрупкому разрушению и прочностные свойства сталей. 5 10 15 20 25 30 35 40 Закалка хромомарганцевых нержавеющих сталей известным способом, включающим аустенизацию при 890 С, охлаждение в селитре при 200 С (скорость охлаждения 1320 С/мин), выдержку 30 мин и замедленное охлаждение до комнатной температуры в печи, не приводит к повышению прочностных и пластических свойств. Это обусловлено недостаточностью температуры аустенизации для растворения карбидов и карбонитридов, слишком высокой скоростью охлаждения в расплаве селитры, не обеспечивающего снятия внутренних напряжений.Результаты испытаний механических свойств сталей после обработки предлагаемым и известным способами приведены в табл,1 и 2,Эффективность предложенного способа закалки заключается в следующем; повышается качество за счет одновременного увеличения сопротивления сталей хрупкому разрушению и прочностных свойств, экономия металла, так как обеспечивается 6 олее высокий комплекс механических свойств, в результате чего может быть снижена металлоемкость деталей и узлов машин; упрощается режим термообработки, так как сокращается количество операций и не тре-. буется дополнительного оборудования - электросоляной ванны; снижаются энерго- затраты на термообработку; улучшается экологическая обстановка, условия труда термистов, так-как исключается использование вредных расплавов селитровых солей,Ф о р мул а и зоб рете ни я Способ закалки хромомарганцевых нержавеющих сталей, включающий аустенизацию, охлаждение до температуры выше М, выдержку и окончательное охлаждение, отличающийся тем,что,сцелью повышения прочностных и пластических свойств и упрощения процесса, аустенизацию проводят при температуре 950 - 1050 С, охлаждение до температуры выдержки осуществляют со скоростью 60-600 С/мин на воздухе, выдержку производят в печи в интервале температур Мн+(60 - 120)С в течение 1,6-2,2 ч.1696514 Таблица 1 Темпе ат а, С Механические свойства Время выдержки, ч д,ф Марка стали Способ оа, МПа аустениэации