Способ вакуумной термической обработки деталей
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУ БЛИН
150 4 С 21 D 9/22, 1/74
Щ/.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3736598/22-02 (22) 08.0584 (46) 07.0586. Бюл. И 17 (72) А. Н. Тарасов, Г. А. Муниц, Е. К. Шевченко, Е. М. Ушакова и Н. А. Коваленко (53) 621.785 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 704995, кл. С 21 D 1/78, С 21 D 7/00, 1977.
Авторское свидетельство СССР N 863670, кЛ. С 21 D 1/56, 1976.
„,Я0„„1229235 A1 (54) (57) СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ТЕРМИЧЕС вЂ”.
КОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ преимущественно из высокохромистых сталей мартенситного и карбидного классов, включающий нагревание дз температуры закалки, выдержку, двухступенчатое охлаждение, выдержку, нагревание до температуры отпуска, выдержку и охлаждение,отличающийся тем,что,с целью повышения прочности, ударной вязкости, коррозионной стойкости, износостойкости и снижения трудоемкости, нагревание до температуры закалки осуществляют со скоростью 20—
S0 грал/мин, охлаждение на второй ступени ведут до 40 — 50 С, нагревание до температуры отпуска проводят со скоростью 45 — 80 град/мин.
Таблица 1
Способ
Условия термической обработки
Режим
Материал деталей
Т
Вакуум в рабочем обьеОтпуск
Закалка!
СкоВремя выдержки, мин
ТемпеВремя выдер>к кн посСкоТемпература нагрева, С коСкорость охлаждения до
40-50 С (до
1OO С в ость рость н агре ва, Гр ад/ мин ратура нагрева, С, рость нагр ева, р д/ мин хла>кдения
600 С ле наме пегрева, мин чи, рт. ст. известном способе), град/мин (Предла- 95Х18 гаемый
1 — 1 210
270 45 150
1050 20 20
1--2
1 — 3
Опытный*
1 — 4 210"
1 — 5
1 — 6
1 — 7
270 60 150
1050 15 20
95Х18
Извест- 95Х18 — 2 10 " 1050 10 20 350 25 270 180 240 ный
1 122
Изобретение относится к металлургии, в частности к вакуумной термической обработке деталей из высокохромистых сталей мартенситного и карбидного классов, имеющих низкую критическую скорость закалки.
Цель изобретения — повышение прочности, ударной вязкости, коррозионной стойкости, иэносостойкости и снижение трудоемкости.
Проведение вакуулшого нагревании под закалку с выбранной скоростью (20-50град/мин) уменьшает тепловые напряжения в деталях сложной конфигурации и улучшает условия растворения углерода в твердом растворе за счет растворения крупных первичных и вто. ричных карбидов Нагревание до температуры отпуска после охлаждения деталей до
40 — 50 С и выдержки, проводимое со скоростью 45 — 80 грал/мин, исключает деформацию деталей сложной формы и сокращает длительность выдержки при температурах отпуска, что снижает возможность вьщеления из твердого раствора третичных карбидов, Это позволяет сохранить высокий уровень механических и коррозионных свойств после закалки и отпуска.
Пример, Термической обработке в вакууме по предлагаемому и известному способам подвергают юстировочные зеркала размером 22 х 22 х 6 мм иэ стали 95 х 18, фильеры для калибровки проволоки диаметl
9235 2 ром 15 и высотой 10 мм из стали
Р12Ф2К5М и мелкие шлицеобразующие пуансоны холодной высадки диаметром 18 и высотой 25 мм из стали Х12М. Термообработке по предлагаемому способу указанные детали подвергают в печах с предельным рабочим вакуумом 1 10 " мм рт. ст. Нагревание деталей в вакуумированной камере печи до температуры закалки осуществляют со скоростью 20 — 50 град/мин, выдерживают 20—
25 мнн и охлаждают со скоростью 70—
110 град/мин до 550 — 600 С, а затем вместе с печью до 40 — 50 С со скоростью 15—
25 град/мин. Выдержка в интервале мартенситного превращения 40 — 45 мин, включая время охлаждения от температуры 550 — 600 до
40 — 50 С, После выдержки детали нагревают со скоростью 45 — 80 грац/мин до температуры отпуска, выдерживают 40 — 150 мин и охлаждают со скоростью 1100 — 180 град/мин.
Режимы термообработки по известному способу зтличаются тем, что нагревание под закалку осуществляют со скоростью 10 град/мин охлаждение до 550 — 600 С со скоростью
350 град/мин, на второй стадии охлаждения детали охлаждают до 100 С, а затем со скоростью 180 град/мин нагревают до температуры отпуска, выдерживают и охлаждают, Режимы обработки по предлагаемому и известному способам приведены в табл, 1, свойства деталей — в табл. 2.
1229235
Продолжение табл. i
500 45 120
Предла- Х12М гаемый
20 20 80 25
1020 35
Опыт- Х12М
HbIH
20 80 25
500 60 120
1020 10 20 350 25 — 210 4
Изв ест- X12M ный
500 180 240
Р12Ф2К5 3 — 1 710 4
3 — 2
3 — 3, 45
Предлагаемый
220 20 25 85 15 520
520 60 40
Опытный
Р12Ф2К5
1220 15 25
85 15
Известный
Р12Ф2К5
У 10-4
1220 10 2S
350 IS
560 180 180
* Режимы опытного способа термообработки деталей отличаются тем, что параметры обработки выходят за предлагаемые пределы. ,Таблица 2 — т
Твердость редел про
HRC ости на ра
Предел Ударная прочност вязкость на изгиб, МДж/м
МПа
Материал Режи еталей
Спосо яжение, МПа
1 2, 3
0,12-0,14
2,5 2,9 18500
2,8 3,0
28 3,1
Опыт0,13--0,20
4,9 16000
4,0
4,3
3,8 термо обработки
Предлагаемый
95Х18 1 - -1
1 — 2
1 — 3
95Х18 I -4
1 — 5
1--6
I --7
2 10-4
2 — 2
2 — 3
4 2 10-4
2 — 5
2 — 6
2 — 7
4 У 10 4
3 — 5
3 — 6
3 — 7
57
56
57
57
56
1020 15
35
2750
2410
1,9
1,8
1,5
1,7
Коррозионная стойкость мг/м ч
Износотойкость, ТРУдоемкость об. работки, ч/шт.
1229235
Продолжение табл. 2
Извест- 95Х18 ный
2240 1,3
5,4 14300 0,27
4,1 31000 0,04 — 0,08
4,0
4,4
1„7
1„6
1„7
Пред- Х12 М 2 — 1 52 лага- 2 — 2 53 емый . 2 — 3 54
2070
5,1 29000 0,08 — 0,10
4,8
44
4,0
1.,3
0,,8
ОЯ
1,4
2010
52
54
53
Х12М 2 — 4
2 — 5
2 — 6
2 — 7
Опытный
Известныйй Х12М
7,5 27000 0,21
1,3
1870
Пред- р,, лагаемый
0,02 — 0,04
750
0,4
0,5
0,5
3500
64,5
64,5
63,5
3 — 1
3 — 2
3 — 3
Опыт- Р12Ф2К5
HbIB
63,5
63,0
63,5
62,5
680
3110
0,3
0,3
04
0,3
3 — 4
3 — 5
3 — 6
3 — 7
Иэвест- Р12Ф2К5 ный
500
3120
0,3
64,0
Составитель В. Справцев
Техред НБонкало
Редактор В. Петраш
Корректор Л. Патай
Заказ 2419/22
Тираж 552
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб... д. 4/5
Подписное
Производстве,но-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4
Ударную вязкость определяют на образцах без надреза. Коррозионные испытания проводят в среде влажностью 98% над водным
05%-ным раствором серной кислоты с добавками 5 г/л тиосульфита натрия. Износостойкость определяют по количеству изготовленных в размер изделий или по длительности эксплуатации фильер без перешлифовки.
Как следует из приведенных в табл. 2 данных, предлагаемый способ вакуумной термической обработки обеспечивает но сравнению с известным повышение прочности на 8 28%, 35 ударной вязкости в 1 3 2,1 раза, коррозионной стойкости в 1,70 — 1,87 раза, износостойкости в 1,! 5 — 15 раза, снижение трудоемкости в 2 — 14 раз.
