Способ изготовления стальных немагнитныхизделий

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски нСоциалистическихРеспублик и 829691(23)Приоритет Гееудееетвенный квинтет СССР ае денем нзебретеннй н еткритнй(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЬНЪХ НЕМАГНИТНЪХ ИЗДЕЛИЙИзобретение относится к термической обработке и может быть использовано в машиностроительной промышленности для изготовления немагнитных деталей с высокой износостойкостью,В промышленности широко применяются5 стали типа Х 12, содержащие 1,2-2,3% углерода и 11-13% хрома, имеющие в структуре большое количество сложных карбидов типа М С . Их количество в1 О отожженных сталях Х 12 М и Х 12 ф 1 составляет 15-17%, а в стали Х 12 - 25- 30%, твердость карбидов НЧ 1500. Большое количество избыточных карбидов при всех режимах термической обработки де 15 лает сталь высокоизносоустойчивой.С повышением температуры закалки в стали увеличивается количество остаточного аустенита, являющегося паромагнитной составляющей, его количество может достигать 90-95%.Сталь типа Х 12 применяется для изготовления инструмента холодного дефор мирования. При изменении температуры закалки, условий охлаждения и температуры отпуска (в обычно принятом цля цанных сталей интервале температур) можно обеспечить максимальную прочность, твердость, вязкость, а также добиться минимальной цеформацяи инструмента иэ цанных сталей при термической обработке.Известен способ термической обработки сталей типа Х 12, заключающийся в закалке 950-1050 С с охлаждением в маслеоили в расплаве солей и отпуске при 180-210 С или 320-420 С в зависимости от марки стали и требуемыхсвойств 113В результате такой обработки сталь имеет высокие механические свойства (прочность и вязкость), НКС 57-62 и содержит менее 30% аустенита, Сталь ферромагнитна, что не применимо цля изготовления немагнитных изделий.Известен также способ закалки не вторичную тверцость сталей Х 12 М и Х 12 ВМ, заключающийся в закалке 1080691 аЦель изобретения- повышение эксплуатационной стойкости немагнитных деталей,работающих на истирание.Поставленная цель достигается тем, чтодля изготовления немагнитных деталейприменяют высокохромистую сталь типаХ 12, которую закаливают ао температурына 31 ОС выше точки А - с охлажопением на воздухе и подвергают ниэкотемпературному отпуску при 150-180 С.В предлагаемом способе значительноповышенная температура закалки позволяет подучить сильнолегированный аустенит,имеющий более низкую температуру мар-тенситного превращения, в результате чего в структуре закаленной стали содержится большое количество аустенсита.Охлаждение деталей на воздухе также препятствует развитию мартенситного превращения. При низкотемпературном отпускеснимаются напряжения и происходит стабилизация аустенита.Полученная после такой обработкиструктура состоит из 85-90% аустенсита,небольшого количества мартенсита и избыточных карбидов. Твердость деталейсоставляет НКС 35 40. Так как основной структурной составляющей являетсяаустенсит, сталь немагнитна,П р и м е р. Проводится термическаяобработка образцов размером 8 х 8 кВ 85 мм иэ стали Х 12 М: Их закаливаютот температур 1140, 1160, 1180 С сохлажденуем на воздухе и отпускаютпри 180 С в течение 1 ч, затем производят замер твердости и определяют магнитные свойства. Результаты опытов приведены в таблице. 3 8201100 оС, обработке холодом и высокотемпературном отпуске. После закалкив стали соцержится 60-70% аустенитаГ 23.Однако после обработки холодом и вы 5сокотемпературного отпуска количествоаустенита снижается ао 5-10%, так какосновной структурной составляющей является.мартенсит, сталь ферромагнитна. Данный способ не пригоден цля иэготовления немагнитнык деталей,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ термической обработкисталей Х 12 Л и Х 12 Ф 1 на вторичную твердость 3.Этот способ заключается в закалкеот 1160-1180 С с последующим охлажоцением в масле или в расплавленной соли,обработке холодом и двух-трехкратномотпуске при 520 С. В результате закалоки в стали содержится большое количество аустенита, например в стали Х 12 Ф 1после закалки от 1175 С он составляето80%. 25Однако аустенит в инструменте холодного аеформирования является нежелательной составляющей, так как он снижает сопротивление пластической деформации, прочность и тверцость. Обработка холю дом и высокотемпературный отпуск нап равлены на то, чтобы добиться наиболее полного превращения аустенита.Полученная в результате обработки известным способом структура состоит из З 5 мартенсита, карбидов и только 5 10% аустенита. Сталь получается после такой обработки ферромагнитной. Темп ратурв Темпе- ратура Остаточная индукция уголом го" образца в разом кнутой цепи Вю; гс Количеств аусте нита, % 4 Щ удксгс-ф 4070 2270 87 70 14 19000 17200 Отожженныйббра- эец 18300 16800 400 Свойства после закалки Свойства после отпускаСоставитель Р, КлыковаТекред А.Савка Корректор М. Коста гРедактор Т. Гыршкан Заказ 2787/25 Тираж 618 Подписное ВНИИПИ Государственного комитата СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 5 829691 6,Как видно иэ таблицы, образцы, зака- тем, что, с целью повышенвя эксплуаталенные от 1160 до 1180 С, слабоферро- ционной стойкости, изделия изготавливаомагнитны и имеют твердость НЙС 35-39, ют из высакохромистой сталв, а термиа детали пресс-форм термически обработан- ческую обработку производят путем нагные немагнитны и их стойкость в дварева до температуры на 310-320 С выФраза выше, чем применяемых ранее де- ше точки Аст, охлаждения на воздухетащй иэ стали аустенитного ласса и отпуска при 150-180 С,о12 Х 18 НОТ. Источники информации,принятые во вниманве при экспертизе10 1, Инструментальные стали. М., 1977,ф.ормула изобретения с,40-45.2, Гелнер В. А. ИнструментальныеСпособ изготовления стальных,немаг- стали. М 1975, с. 313.нитных изделйй, включающий термическую 3. Гуляев А. П.:Металловедение. Мобработку, о т пи ч а ющ ийс я 131966, с. 328,