Способ термической обработки сталей

(54)(57) СПОСОБ КИ СТАПЕЙ, преи но-мартенситного закалку, обработ тельное и оконча АБОТТЕРМИЧЕСКОЙ О мущественно аукласса, вклею енитющийдварику холодом, пр тельное старен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений и ОтнРыти АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(7 1) Институт металлоАизики АН УССРи Ордена Трудового Красного Знамениинститут проблем материаловеденияАН УССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРФ 305195, кл. С 21 2 6/00, 1967,2, Авторское свидетельство СССРФ 456596, кл, С 21 2 6/00, 1971.3. Авторское свидетельство СССРВ 340709, кл. С 21 Р 6/00, 1969. ЯО 1134613 А о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения магнитных свойств, предварительное старение ведут прио температуре, превьппающей на 20-50 С температуру конца обратного превращения, затем проводят обработку холодом, а окончательное старение проводят при температуре конца, обратного превращения.1 1134Изобретение относится к машиностроению, преимущественно электротехническому, и может быть использовано при термической обработке деталей из легированных нысокопрочныхсталей, которые, кроме высоких механических .свойств, должны обладатьзначительными магнитными свойствами,чтобы при обработке и монтаже обходиться без дополнительных магнитныхустройств,В современном машиностроении дляизготовления деталей типа тонкостенных сосудов, сложных арматурных композиций, требующих глубокой высадки,применяются высокорочные стареющиестали аустенитно-мартенситного класса на железоникелевой основе, типаН 27 И 2 Т 2 Б.Известны способы термической обработки деталей, включающие закалкуи последующее старение в температурном интервале Ф -фпревращенияи 2 .Данные способы позволяют получитьоптимальный уровень механическихсвойств, однако дают низкие значе.ния магнитных свойств. Для повышениямагнитных свойств требуются дополнительные трудоемкие операции холоднойЭОдеформации, что неприемлемо для обработки готовых изделий.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяспособ термической обработки сталей,преимущественно аустенитно-мартенсит-З 5ного класса, включающий закалку,обработку холодом, предварительноеи окончательное старение 3,Этот способ дает возможность получить необходимые механическиесвойства при оптимальном сочетаниипрочности и пластичности (б = 190 Ь200 кг/мм,= 40-507).Однако указанный способ не поз 5воляет получить достаточно высокиезначения магнитных свойств, т.е.коэрцитивной силы Н и остаточнойиндукции В, Это обусловлено тем,что старение ведется на таких стадиях дисперсионного тнердения Жи-Фаз, когда не достигаются максимальные значения коэрцитивной силыи остаточной индукции. Увеличениеже выдержки.при температуре старе"ния привело бы к снижению прочностных свойств из-за увеличения количества аустенита и растворенияинтерметаллидов в мартенсите,613 2Цель изобретения - повышение маг= нитных свойств сталей аустенитномартенситного класса без снижения их механических снойств.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки сталей, преимущественно аустенитно-мартенситного класса, включающему закалку, обработку холодом, предварительное и окончательное старение, предварительное старение ведут при температуре,опревышающей на 20-50 С температуру конца обратного превращения, затем проводят обработку холодом, а окончательное старение проводят при температуре конца обратного превращенияТемпературы предварительного и окончательного старения выбраны в результате проведенного исследования, Температура конца обратного превращения для стали Н 27 И 2 Т 2 Б ранна б 70 С.При проведении предварительного старения при температуре, превышаюощей на 20-50 С температуру конца обратного превращения, в течение 1 ч с последующей обработкой холодом при -19 б С, а окончательного стареония при температуре конца обратного превращения в течение 30 мин достигаются наиболее высокие значения .Н и Вг. Увеличение или уменьшение температуры старения приводит к снижению магнитных свойств.При термической обработке предлагаемым способом н аустенитной Лазенозникают дисперсные зародыши, представляющие собой интерметаллиды типа М,А 1, Ид-Т 1, за счет чего при старении в мартенситно-аустенитной Ааэе аустенит образуется таким образом, что преимущество окружает участки нераспаншегося мартенсита. Это обусловливает значительный рост магнитных свойств. В этом состоитпринципиальное отличие предлагаемого способа от известного.Проводилась термическая обработка образцов сталей Ре-И-А 1-Т нескольких составов (указанных и табли це) диаметром 3 мм и длиной 40 мм. Для всех сталей были определены температуры прямого и обратного превращений, количество мартенсита, После закалки от 830 С и обработки холовдом при -196 С образцы подвергались0предваритульному и окончательному старению с промежуточной обработкой3 11346 холодом. Температурные режимы старения указаны в таблице. После термообработки были измерены механические ;характеристики (предел прочностиотносительное удлинение 3 , относительное сужение) и магнитные характеристики (коэрцитивная сила Нс, остаточная индукция В, магнитная энергия В Нс). Для получения сравнительных данных проводилась тер мообработкауказанных сталей по известному способу, после чего были также измерены магнитные и механические свойства. Данные сведены в табли цу е 15 Как видно из таблицы, предлагаемый способ термической обработки сталей аустенитно-мартенситного класса не снижает механические свойства (прочность и пластичность) и значительно повышает магнитные свойства -коэрцитивная сила и остаточная индукция увеличиваются в 2-3 раза, а маг 1 З 4нитная энергия в 6-8 раэ по сравнению с известным способом.Использрвание предлагаемого способа термической обработки сталей, преимущественно аустенитно-мартенсит ного класса, обеспечивает получение достаточно высоких значений магнитных свойств при сохранении на оптимально высоком уровне прочности и пластичности, в результате чего упрощаются технологические операции при изготовлении и эксплуатации деталей из укаэанных сталей, так как отпадает необходимость.в применении спецоснастки иэ постоянных магнитов.Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает получения высоких магнитных свойств без проведения дополнительных операций механической обработки и пригоден для сталей аустенитно-мартенситного класса на железоникелевой основе без добавок дорогостоящих элементов кобалвта и молибдена.с О сс С 1 с Г; .4 КхоеЕ" Э 5 О1аФд х ЭсЭБаэо аухе 1 хдейх Фх аж Еса с д 1 Юс ОГ л ГЧ 1 1 м л х Э о о д о х Х у х х ( х Э Е 111 с1 им1с1 Ю111 в.сР 3 Г1 11л р,о3-ловХ Э е о о х .Эс д х х ос ахц") лхэиаас л ф в одес эо е ц ао х хс д э эс о х д а ео х ЭГ 1 оо о аи1 Хд аэ сю хх эс асы эсмо юллЕ эсс созх и Е .восхядхоуха хЭ 1. ОЭхес хс оаххсД Э Г Ода йэээсаа а е Г" ОИ,о с о 1а сО.сх2 а х1- Ю Хо д эоасщ с.-йЖ сс.х ай оохоо ооо р 1 1ь ф оою х о " 3СИ ол ООХРР; х ао д гщо 5 еьх1-офьОХс о фс ь .а еь им о охеь д х х оь а 1 х О Р Э С Р Е Р к ао е фь о хи а Е 1 Г 4 эоо о аььел ФЕ эО О Х Рц х ао д гдо 5 эсхр1 офьома о со