Способ термической обработки нержавеющих сталей мартенситного и аустенитно-мартенситного классов

(7 ) Заявитель СПОСОБ .ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НЕРВАВЕИЦИ СТАЛЕЙ МАРТЕНСИТНОГО И АУСТЕНИТНО- МАРТЕНСИТНОГО КЛАССОВ 1Изобретение относится к термообработке нержавеющих сталей мартенситного и аустенитно-мартенситногоклассов, например 06 Х 14 Н 6 Д 2 МБТ-В(ЭП 817-6), 1 Х 15 Н 4 АМЗ-Ш (ЭП 310-0),Х 15 НБМВФБ (ВНС-В) и др,Известен способ термической обработки нержавеющих сталей мартенситного и аустенитно-мартенситного классов, включающий предварительный нагрев до температуры карбидообраэования, для удаления диф-фуэионноподвижного ( атомарного)водорода, закалку и старение .1.Недостатком его является невозможность использования для обезво.дороживания стали непосредственнов процессе упрочняющей термообра- .ботки.Обезводороживающие нагревы, осуществляемые при температуре на 4080 оС ниже температуры обратногопревращения мартенсита в аустенит520 оС ) с длительными выдержками,2необходимыми для эФфективного удаления атомарного водорода, приводятк интенсивному перестариванию и разупрочнению закаленной стали.Обезводороживающие нагревы приболее низкой температуре (,400 фСф,не вызывающие раэупрочнения металла и соответствующие режимам упррчняющего старения, сопровождаютслзначительным снижением ударной вязкости полностью термообработаннойстали.Цель изобретения " повывениепластичности за счет удаления атомарного водорода в процессе термообработки, повыщение механическихсвойств и сопротивление стали Воде"родному охрупчиванию.Эта цель достигается способом, го включающим предварительный нагревдо температуры карбидообразования,закалку и старение, перед старением,проводят обеэводороживающий нагревв течение 10-70 ч при температуре945200 3на 50-130 фС ниже, а старение на20-60 С выше температуры старениястали на максимальную прочность свыдержками, в 1 О"20 раз превышаю"щими после нагрева время достижения максимального упрочнения приэтих температурах.При этом стели, содержащие пос.ле закалки более 20"25 остаточного аустенита, подвергают обработке холодом при -70 оС в течение1-2 ч или при "50 оС в течение 24 ч,Сталь после закалки подвергаютнизкотемпературному старению притемпературе на 100-150 оС ниже температуры старения стали на максимальную прочность с выдержками 2-5 ч,Обезводороживающий нагрев осу. ществляют в процессе нагрева деталей под старение. Пример выполнения способа для стали 06 Х 1486 Д 2 ИБТ.-Ш ЗП 817-11,: нАгрев 850-660 оС с выдержками 3-6 ч, охлаждение на воздухе; закалка при 1000 оС, охлаждение в масле., обработка холодом при -70 оС .в течение 2 ч; предварительное низкотемпературное старение при 350 вС в течение 2-3 ч; механическая обработка до минималь- ных сечений; обезводороживающий нагрев при 400 фС с выдержками при толщине: до 20 мм 10 ч, 21-30 мм 20 ч, 31-40 мм 35 ч, 41-50 мм 50 ч, 51- 60 мм 70 ч, старение 515 520) С с 4выдержками после прогрева в течение1-1 р 5 чфПосле указанной термообработкисталь содержит не более 0,5 смз/100 гметалла диФФузионно-подвижного водорода и при уровне прочности 68 =135 10 кгс/мм обеспечивает высокие значения характеристик пластичности, вязкости и сопротивления10 стали водородному охрупчиванию.Применение предлагаемого способапозволяет расширить возможность применения эффективной обезводороживающей обработки применительно к ста 1 ь лям мартенситного класса. Обеспечить более высокую технологичностьи эффективность обезводороживанияпри совмещении с процессом упрочняющей термообработки, Дополнительноповысить эксплуатационную надежностьконструкций за счет одновременногоповышения сопротивления термоупрочненной стали водородному охрупчиванию, например при случайном сохрад нении в стали полностью неудаленного при обезводороживании или вновьпопадающего при изготовлении деталей атомарного водорода,Примеры влияния режима обеэводороживания и упрочняющей термообработки стали ЭП 817-0 на содержаниедиффузионно-подвижного водорода,механические свойства и склонностьк замещенному разрушению в терно 3упрочненном состоянии представленыв таблице.11111 1 1- кот х с Э а О:т о Схс о1 С- Х о о1 1 1 1 1 1 1 1 1 л Щ :Г Ь Ф аоо о.- 9 а о 9х О9 Х1 ьХСС Е9 Ео хо Сх СЛлЦ 1 сО ло ЮЪ СОЬ1 1 1 1 1 л й с о 1111 1 1о о О ОС СГЪ4 11 1 1 1 1 1 1О1 ССО1 ь1 Э1 ОЮ 1 Щ В 5УЭ о коа хо СР л о о о л СЭ Са о о о Юмоо1 о1 о1 е31ць О э С ЭО уо Эь о %в1ом18 О Мх е еМ 1 йэ о ок СЕЭЕх Ком фсза 1 1 Е 1,331 Ф1.11111111945200 10 Температура максимального упрочнения при старении 1 ч, С 480 УТемпературнйй интервал обез водороживающе го на.грева, фСТемпературный интервал. старения, оСВремядостижения макси". мального упрочнения при старениитемпература, оС 350 е 430 500 е 540 500 515 540 11 е 13 4 е 6 1 т 2время, мин вРемя выдержки пристарении после прогрева, мин 12 Ц 50" 10015 е 30 Формула изобретения Составитель А. Шлямнев Редактор Н. Рогулич Техред Я. Кастелевич Корректор А. Гриценкоеет аааааа ааафЗаказ 5262/35 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеиий и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/ещеаееееааееееаатеаеетеаетттаа еттаее етаааетее щтщщ,9Режимы обезводороживанияи старения по предлагаемому способу для стали марки;,ЭП 817: 1. Способ термической обработки нержавеющих сталей мартенситного, и аустенитноемартенситного классов, . включающий предварительный нагрев до температуры карбидообразования, закалку и старение,.о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с,целью повыщения пластичности за счет удаленияатомарного водорода в процессе термообработки, повыаения механическихсвойств и сопротивления стали во- % дородному охрупчиванию, перед старением проводят обезводороживающий,нагрев в течение 1 Ое 70 ч при температуре на 50-130 оС ниже, а старение - на 20-.60 оС выще температуры 1 в старения стали на максимальную прочность с выдержками, в 10 т 20 Раз превьвающими после нагрева время достикения максимального упрочнения приэтих температурах.15 2. Способ по п 1, о т л и ч а ю .щ и й с я тем, что стали, содержатщие после закалки более 20-254 остаточного аустенита, подвергают обработке холодом при т 70 оС 1-2 ч или 26 при -50 оС 2 т 4 ч3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что сталь после закалки подвергают низкотемпературному старению при температуре 23 на 100 т 150 оС ниже температуры старения стали на максимальную прочность с выдержками 2 т 5 ч.4. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я теы, что обезводораживаюзв щий нагрев осуществляют в процессе нагрева деталей под старение. Источники инФормации,принятые во вниманиепри экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 4111381 кл. С 21 0 1/78 19712. Иорозов А.Н, Водород и азот в стали. И., Иеталлургиздат, 1968;