Способ упрочнения аустенитныхдисперсионнотвердеющих сталей

(22) Заявлено 25.05.79 (21)с присоединением заявки Кл 3С 21 Р 1/78 С 21:) 6/00 69956/02 Государственный комите СССР(5 Бюллетень13 ло делам изобретен ткрытн(45) Дата опубликования описания 07.0 1копорец2) Авторы изобретен Конон-Ляшко и Н. М. Ни еталлургический институт. С. Малинов, В 71) Заявитель вски УСТЕНИТНЪХИХ СТАЛЕЙ 54) СПОСОБ УПРОЧН ЕНИЯ ДИСПЕРСИОН НО-ТВЕРДЕЮ Известен способ упрочнения Ре - Сг - % - Мо сталей, включающий закалку от 1100 - 1150 С и теплый наклеп при 400 - 600, обеспечивающие этим сталям высокие свойства 21. Роль теплой деформации состоит в.дестабилизации аустенита по отношению к мартенситному превращению при нагружении в процессе испытаний механических свойств, Релаксация пиковых напряжений в наклепанном аустените, вызванная мартенситным превращением, обеспечивает сочетание высокой прочности и пластичности З 0 Изобретение относится к способам упрочняющей обработки металлов,Известен способ упрочнения немагнитных аустенитных сталей и сплавов, по которому необходимый комплекс их свойств достигается сочетанием высокотемпературной деформации и старения в интервале дестабилизации аустенита 11,Этот способ весьма трудоемок, так как включает длительное старение (до 8 ч). Кроме того, обработка по этому способу Ре - Сг - Мп сталей, содержащих до 0,5% С, приводит к резкой дестабилизации аустенита (выше оптимальной) и образованию выделений по границам зерен, вследствие чего и пластические и прочностные характеристики снижаются (см. таблицу). В Ре - Сг - Мп сталях аналогичная деформация стабилизирует аустенит, Применение известного способа для е - Сг - Мп сталей с повышенной стабильностью аустенита приводит к получению низкой пластичности, что является результатом отсутствия у-+с, превращения при нагружении.Известен способ упрочнения дисперсионно-твердеющих Ре - Сг - Мп сталей с повышенной стабильностью аустенита, включающий закалку, деформацию, повторную деформацию, проводимую выше температуры Мд, но на 200 - 400"С ниже температурного интервала максимального старения после закалки 3.Недостатками этого способа являются значительная длительность процесса обработки, определяемая необходимостью проведения последеформационного старения, а также трудность выполнения холодной пластической деформации.Целью изобретения является уменьшение трудоемкости способа и получение высокой прочности при сохранении пластичности.Для достижения цели после закалки проводят деформацию со степенями от 40 до 80% при температурах на 150 - 250 С выше интервала максимального старения после закалки, но ниже температуры рекристаллизации,819192 кроме того, при таких температурах превалирующим является эффект дестабилизации. Наиболее высокая температура проведения деформации после закалки не 5 должна превышать температуру рекристаллизации аустенита.Степени обжатия при деформации послезакалки по предложенному способу (40 - 80% ) выше, чем обычно применяемые при 10 высокотемпературной термомеханическойобработке (20 - 30), что необходимо для значительной дестабилизации аустенита.Проведение повторной деформации повышает предел текучести и за счет оптимиза ции интенсивности превращения при механических испытаниях обеспечивает необходимую пластичность стали.Достоинством предложенного способа является совмещение старения с деформаци ей, проводимой при повышенных температурах, когда сталь весьма пластична. Кроме того, за счет регулирования температуры и степени повторной тепловой деформации можно легко управлять стабильностью 25 аустенита.П р и м е р. Образцы стали 50 Х 13 Г 8 (интервал максимального старения при термообработке 600 - 650 С, температура рекристаллизации 950, Мд 240) нагревают до З 0 800 С и деформируют при этой температуре на 40 и 80%, Окончательную теплую деформацию всех образцов проводят при 350 С с обжатием 20 О/о. В результате получен высокий уровень прочностных свойств 35 (вод 123 кгс/мм, о, 154 кгс/мм ) приудовлетворительной пластичности (б 15%, ф 13%). Данные испытания приведены в таблице. бр,кгс/мм 2 Ов я кгс/мм 2Обработка о, об ф, об Закалка с 1150 С, деформация при 500709 б + холодная деформация 20 об отжиг450, 1 ч (аналог)Деформация при 800 С 80 об + старение 700,5 ч (аналог)Деформация холодная 20 "б + отжиг 650 С,2 ч + деформация при 45040 об + отжиг 450,1 ч (прототип)Деформация при 800 С 30 об + деформацияпри 350 20 об (по заявке)Деформация при 800 С 40 об + деформацияпри 350 20 об (по заявке)Деформация при 800 С 80 об + деформацияпри 350 20 об (по заявке) 122 106 100 9,5 84 112 116 102 . 8 10 127 112 10 154 15 123 40 Интервал максимального старения после закалки определяется по изменению твердости стали после различных температур старения, Так, твердость стали 50 Х 13 Г 8 с повышением температуры старения от 250 до 750 С изменяется от 180 до 320 НКБ, причем максимальная твердость (280 - 320 НКБ) наблюдается при 600 - 650 С. Этот интервал температур и следует считать интервалом наиболее интенсивного старения после закалки.Указанная последовательность операций в предложенном способе упрочпения выбрана в связи с тем, что за счет деформации после закалки, вызывающей деформационное старение, удается дестабилизировать аустенит, одновременно упрочнив его, а затем за счет повторной деформации оптимизировать развитие у-эа-превращения при последующем нагружении. Выбор температурного интервала и степени деформации после закалки обусловлен следующими причинами. В дисперсионно-твердеющих Ре - Сг - Мп сталях максимальное старение при термообработке протекает при 600 - 650 С. Однако при таких температурах аустенит обладает высоким сопротивлением пластической деформации и для ее проведения требуется мощное оборудование. Кроме того, эффект дестабилизации аустенита при деформации в указанном температурном интервале ослабляется протекающими параллельно процессами, ответственными за стабилизацию аустенита.Деформация при температурах на 150 - 250 С более высоких, чем температурный интервал наиболее интенсивного старения после закалки, более легко осуществима и,Упрочнение по предложенному способу позволяет сократить трудоемкость обработки за счет исключения высокотемпературного (700 С, 2 ч) и низкотемпературного (450 С, 1 ч) отжигов, а также исключить необходимость проведения трудновыполнимой пластической деформации при комнатной температуре, При этом свойства стали как прочностные, так и пластические после обработки по предложенному способу оказываются более высокими.819192 Формула изобретения Составитель А. Денисова Техред И. Заболотнова Редактор Т. Юрчикова Корректоры: В, Нам и Е, ОсиповаЗаказ 639/14 Изд.273 Тираж 634 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Способ упрочнения аустенитных дисперсионно-твердеющих сталей преимущественно на Ре - Сг - Мп основе с повышенной стабильностью аустенита, включающий закалку, деформацию, повторную деформацию, проводимую выше температуры Мд, но на 200 - 400 С ниже температурного интервала максимального старения после закалки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и получения высокой прочности при сохранении пластичности, деформацию после закалки проводят со степенью 40 - 80/, при температурах на 150 - 250 выше интервала максимального старения после закалки, но нижетемпературы рекристаллизации,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство Мв 499328,кл. С 21 Р 1/78, 1974,2. Сб. Повышение конструктивной проч 1 О ности сталей и сплавов, Ма 2, М., МДНТПим, Ф. Дзержинского, 1970, с. 61 - 69.3. Авторское свидетельство Мо 567758,кл. С 21 Р 7/14, 1976 (прототип).