Способ обработки сталей и сплавов

Союз Соеетскин Социалистических РеслубликСКОМУ СВМДИТЗЛ лннтельное к авт. свн й )М, Кл.С 21 Р 1/78 С 21 7) 6/00 аЯилено 24, 10,77(21) 2535616/22 аявн с присоединение (23) ПриоритетОнубликова Вата опубл Государственный нвтентет СССР но делам нзобретеннй н открытейисания 08, 0 Соколов и С. Л. Кузьми Авториаобретенив в, В, В. Рыбин,Г54) СПОСОБ ОБРАЕОТКИ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ2 й спл Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для придания необходимых эксплуатационныхсвойств материалам, применяемым в машиностроении,Как известно, многие металлы и сплавы, испытывающие фазовые превращения,обладают так называемым эффектомпластичности превращения, который заключается в аномальном возрастаниискорости пластической деформации в ин- т 6тервале температур превращения, Термоциклирование через температуры превра-щения может привести здесь к высокимзначениям накопленной деформации.Эффект пластичности превращения,наблюдается, например, в процессе спревращений в железе и сталях 113.Явление резкого падения сопротивления деформированию или сопротивлениюползучести и релаксации обнаружено как Ово время протекания фазовых превращеннй диффузионного типа, так и в процессемартенситных превращений. Известно, в частности, что железомарганцевь аЬРе 16%, Мтт, 1 , Ьт, Ф,09% С,испытывающий мартенснтное превращениеГЦКЗ ГПУ тиопа в интервале температур ниже 300 С, обладает чрезвычайносильными аномалиями с точки зренияпроявления пластичности преврашения 12,Как при нагреве, так и при охлаждениипод постоянным напряжением отожженныеобразцы этой стали деформируются сверхпластично, т.е, усиленно накапливают деформацию именно в интервалах протеканияпрямого и обратного превращений. С увеличением приложенных напряжений растет и величина самого эффекта пластичности превращения.Эффект пластичности превращения примартенситных превращениях обнаружентакже в сплавах йЛ"; МаСи, иЪ,ЙА 6 йа, Ре М, Си Бп., в технически чистом кобальте и ряде других.Во многих случаях эффект пластичности превращения оказывает отрицательное влияние на работу конструкций,3сибо вО время протекайия фазового (итом числе и мартенситного) превращениядаже незначительное внешнее усилиЕможет привести к довольно большим деформациям, Эти деформации пластичностипреврагцения могут оказаться критическими и послужить причиной преждевременного износа конструкций или их разру". -шения,Наиболее близким к предлагаемому 10изобретению техническим решением является способ обработки металлов исплавов, претерпеваюших при эксплуатации обратимые мартенситные превращения, заключающийся в пластической дефорьФщиик в мартенситиой фазе (при комнатной температуре) и последующемна 1 реве до температуры старения, выдержки и охлаждейии до комнатной температуры 31 . 20ОдМко эббот способ применяется дляупрочнения материала,ЫеаЫо Вэобретения является подавление деформация в пропессе мартенсцтного превращения в напряженном магериале.Зга цель дбстигается тем, что впредлагаемом способе обработки холодную пластическую деформацию произво" дятв направлении эксплуатационной нагрузки, а последующий нагрев ведут до температуры выше конца обратного мартенситного превращения, но нияе температуры отжйга. При "этомоюзьвается, что хотя само мартенситное превращение такой процедурой. не подавляется, деформацйя пластичности отсутствует, тек что в температурном ищервале превращений формоизменения под нагрузкой не наблюдается.П р и,м е р 1. Марганцовистая стальРе - 24% Мфз испытывает обратныемартенситные ГПУ -Ф ГЦК нревраще 45ния при нагреве в интервале 200 о300 С; прямые ГИК-. ПУ преврашенияпри ахлаждеиии ниже 100 С. Маргайцовистуо сталь отжнгают в вакууме при970 С в течение 2 час. При нагреве исходного (отожжеиного) образца под напряжением 4 кг/мм происходит инФенсивйное накопление деформации в температурноминтервале протекания мартенситногоГПУ -э ГЦК ггревращения 200-250 С,так что в коаж превращения деформациясоставляет около 0,2% (точность измеревая около 10 %),4Бля подавления эффекта пластичностипреврашения отожженный материал прикомнатной температуре деформируюткручением на 8%, затем нагревают до500 С и охлаждают до комнатной температуры, При комнатной температуре кобразцу прикладывают постоянный крутящий момент, направленный в ту жесторону, в котерую задавалась предварительная холодная деформация, и соответствующий напряжению 4 кг/мм . Впроцессе последующего нагрева до360 С, т.е. вьпие температуры концаГПУ-+ ГЦК превращения, деформация ненаблюдалась, хотя при нагреве образцаисходного материала отожженного в течение 2 час при 970 С) в интервалетемператур 200 250 С (т.е, в ходепревращения) накапливается около 0,24деформации.П р и м е р 2. Нля подавления эффекта пластичности превращения отожженныйматериал деформируют кручением на 27%.Послеяующие процедуры проводятся также, как изложено в примере 1. формоизменение не наблюдается в ходе мартенситного ГПУф ГИК превращения,протекающего в напряженном материалеи при нагреве и при охлаждении.Использование предлагаемого способаподавления эффекта пластичности превращения для материалов, испытывающихмартенситные превращения, обеспечиваетвозможность длительного функционирования конструкций, в работе которых недопустимо развитие эффектов аномальнойпластичности,Способ подавления деформации в процессе мартенситного превращения в напряженном материале найдет широкое применениев промышленности, в первую очередь, электротехнической, тяжелого машиностроения, кораблестроения.формула изобретения.Способ обработки сталей и сплавов, претерпеваюших при эксплуатации обратимйе мартенситрые превращения, включающий пластическую деформацию в мартенситной фазе и последукнций нагрев иохлаждение, о т л и ч," ю ш и й с я тем,что,. с целью повышения сопротивления деформированию во время превра щения, пластическую деформацию и мартенситной фазе производят в направлении678076 Составитель Г. ШевчейкоРедактор Е, Братчикова Техред Э, Чужак, Корректор И,бруска Заказ 4504/16 Тираж 653 ПодпиСное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Филиал ППП фПатент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5эксплуатационной нагрузки, а последуоший нагрев ведут ло температуры выше конца обратного мартенситного превращения, но ниже температуры отжнга,Источники инФормации, принятые во внимание при експертиэе 6 1.МЕ 1 Тгап 8 3,3, 1972,с, 675-681,2,АсЫ Еи 1 дав Есбел.рийеллмебев. 37,1, 1966, с, 87 92,3. Металловедение и термическая обработка металлов,9, 1975, с, 15-1 Я.