Способ термомеханической обработки сталей и сплавов

Союз Советских Социалистических Республик(21) 219167/О рисоединением заявки Ъе Государственнын комитет Совета Министров СССР по делам изобретений 23) Приоритет Бюллетень ЛЪ 53) УДК 621.785.7(088.8) 8.02,7 ублик и открыт Дата опубликования описания 21.03.7 72) Авторы изобретен(54) СПОСОБ РМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТАЛЕЙ И СПЛАВОВ Изобретение относится к области термомеханпческой обработки сталей и сплавов.Известен способ высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО) сталей и сплавов, представляющий собой сочетание нагрева в область стабильного аустенита, определенной выдержки в этой области, последующей деформации и немедленной закалки на мартенсит.Известен способ термомеханической обработки, включающий аустенитизацию, пластическую деформацию и закалку, при котором деформацию проводят дробно.Однако влияние продолжительности междеформационных пауз на реализуемый комплекс свойств не изучено.При проведении упрочнения по известному способу получаемые результаты нестабильны по уровню достигаемых свойств, велик разброс данных, затруднена воспроизводимость результатов.С целью повышения механических свойств и стаоильности предлагается дробную деформацию проводить с регламентированными мехкдеформационными паузами, обеспечивающими протекание динамической полигонизации, причем для сталей средне- и высокоуглеродистых малолегированных деформацию проводят с междеформационными паузами 10 - 15 сек, для сталей средне- и высокоугле)родистых среднелегированных - 30 - 45 сек., для углеродистых сталей высоколегированных - 45 - 90 сек.Как известно, динамическая полигониза ция - процесс диффузионный, для развитияи завершения которого требуется определенное время. Если продолжительность междеформационной паузы недостаточная, т. е. процессы динамической полигонизации не успе вают развиться, то последующая закалкафиксирует состояние горячего наклепа. Комплекс свойств прп такой обработке сравнитель= но невысокий и нестабильный.Если междеформационная выдержка боль ше, чем оптимальная (границы которой указаны выше), то в структуре начинают протекать процессы динамической рекристаллизации. Последняя сопровождается значительным снижением свойств.20 Средне- и высокоуглеродистые малолегированные стали (например, ст, 40 Г), обработанные по предлагаемому способу, характеризуются следующими свойствами.ов, кг/мме 220 в 2 от, кг/мм." 181 в 1% 4,2 - 5,1Ф % 43 - 48Средне- и высокоуглеродистые среднелегированные стали (40 Х 2 Н 2 ВА) имеют следую щие свойства:Для малоуглеродистых сталей данный метод упрочнения применим только в случае их микролегирования сильными карбидообразующпми элементами, например, 1 л)Ь, .Способ возможен как в объемном, так и в поверхностном вариантах упрочнения.Продолжительность междеформационной паузы зависит от состава стали, температуры аустенитизации, скорости деформирования, заданной деформации (общей и за один проход), а также от числа проходов. При оптимально выбранных параметрах термомеханического упрочнения продолжительность междеформационной паузы определяется химическим составом и находится в вышеуказанных пределах.Как известно, дробное деформирование предполагает проведение пластической деУсловия осуществления способа Пластины из стали 40 ГОбработка; нагрев до 950 С,деформирование прокаткой собжатнем 15 % за 1 проход,Общая деформация 45 %.Последеформационная выдержка10 сек.Охлаждение водой, Отпуск 200 С,1 час. Пластины из стали 40 Х 2 Н 2 ВАОбработка: температура аустенитизации + 1050 С, деформация +930 С, дробная деформация на линейном стане с обжатием 15% за 1 проход.Число проходов - 3Последеформационная выдержка 15 сек охлаждение водой отпуск 200 С, 1 час,Круг из стали 47 Х 8 В 4.Обработка: температура аустенитизации +1100 С, температура начала деформирования +950 С.Дробная деформация прокаткой за 3 прохода с суммарным обжатием 50% (20 - :15 - 15).Последеформационная выдержка 30 сек. Охлаждение водой отпуск 200 С, 1 час. формации за несколько проходов (вместо одного) прп постоянном суммарном оожатпп.Это позволяет снизить уровень энергии, единовременно вно пмой в металл. Состояние 5 металла, подвергнутого дробному дсформпрованию с регламептпрованнымп деформационными паузами, отвечает умеренному горячему наклепу. Процесс динамической полигоннзации, который начинает развиваться в хо де горячей деформации и долиен завершиться во время междеформационных пауз, при= водит к формированию весьма устойчивой субструктуры.Последняя может задерживать дислокации 15 и способствовать локализации деформации вобъеме субзерна, т. е. способствовать упрочнению, или пропускать дислокации на ходу, т. е, способствовать релаксации опасных локальных перенапряжений. Это уменьшает 20 опасность возникновения хрупкого разрушения.Как видно из таблицы, наиболее высокий истабильный комплекс прочностных и пластических свойств имеют стали, обработанные 25 предлагаемым способом с регламентированными междеформационными паузами.Благодаря повышенным механическим свойствам стойкость изделий, обработанных по предлагаемой схеме, повысится на 18 - 20%.548636 Формула изобретения Составитель Г, ШевченкоТекред Л. Гладкова Корректоры: Н. Аук и Л. КотоваРедактор Е. Дайч Заказ 365/7 Изд. Л 258 Тирак 669 Подиисиос Ц 1-Р 1 ИПИ Государственного коитста Совета Мииистров СССР ио делана изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раунская иаб., д. 45Типография, и. Саит иова. 2 1. Способ термомеханической обработки сталей и сплавов, включающий аустенитизацию, дробную пластическую деформацию и закалку, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств и их стабильности, дробную пластическую деформацию проводят с регламентированными междеформацноннымн паузами, обеспечивающими протекание динамической полигонизации.2. Способ по п. 1, отл ич а ю щ н й с я тем,что деформацию среднеуглеродистых н высокоуглсроднстых малолегированных сталей проводят с междеформационнымн паузами 10 - 15 сек.5 3. Способ но и. 1, отличающийся тем,что деформацию среднеуглероднстых средне- легированных сталей проводят с междефор= мационными паузами 30 - 45 сек.4. Способ по п. 1, отл ни а ющи й с я тем, 1 О что деформацию углеродистых высоколегнровашых сталей проводят с междеформационными паузами 45 - 90 сек.