Способ контроля отжига стали

 

СОЮЗ CGBETCHI4X

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 С 21 D 1/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AВТОРСНОМЪ СВИДЕ ЕЛЬСТВУ проводность.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2)) 3751197/22-02 (22) 17.04.84 (46) 30.08.8б. Бюл. Р 32 (72) Д.Г. Иерман, Я.N. Кулиш, А.П. Любченко, Г.С. Ратинов, Г.10.Койфман и С.И. Яворович (53) б21.?85.79(088.8) (56) Мильгуп И.A. Иагнитный контроль механических свойств. Минск: Наука и техника, 1980, с. 81-85.

Авторское свидетельство СССР

1 - 464б25, кл. С 21 D 1/00, 1972. (54) (57) 1 . СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОТЖИГА

СТАЛИ, преимущественно для стабилизации структурно-напряженного со— стояния после пластической деформации, включающий нагрев до заданной температуры, измерение физического параметра, прекращение выдержки по достижении физического параметра заданной величины, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения про„„SU„„1254038 А 1 изводительности и точности, физический параметр измеряют до и после пластической деформации, дополнительно определяют температуру (Т ), с кок торой он начинает изменяться при на— греве, и отношение (и — Н ) (Т вЂ” Т ) (Н вЂ” H" ) (Т „— T) где Н", H и Н" — значения физического параметра соответственно до и после пластической деформации и после, нагрева до температуры отжига Т;

Т вЂ” температура рекристаллизации, а выдержку прекращают по достижении отношения 0,95 — 1,05.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве физиче кого паоаметра выбирают коэрцитивную силу.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве физического параметра выбирают электро1?54038

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к контролю термической обработки сталей при отжиге после упрочнения пластическим деформирова-нием, и может быть использовано при термической обработке деталей, упрочненных наклепом, гидроэкструзией, волочением, обкаткой и т.п.

Цель изобретения — повышение производительности и точности.

На фиг. 1 дана зависимость коэрциY тивной силы упрочненной стали (Н ) от температуры нагрева Т 1кривая 1) для определения критической температуры (Т„); на фиг. 2 — графики изменения коэрцитивной силы (Н ) от т времени выдержки (t) при температурах нагрева Т, (кривая 2); Т (кри-, вая 3); T (кривая 4), служащие для определения оптимальньгх времен отжига t " t t > при достижении сот т м м ответстьенно коэрцитивной силы насыщения Н Н Н на фиг. 3 — эмт т т см см см лирически установленная зависимость

Н or температуры нагрева Т при изом термической выдержке t (кривая 5); на фиг. 4 — экспериментальная завиI симость коэрцитивной силы Н,„ от температуры отжига Т (кривая 6), реализуемая при термообработке гидроэкструдированной стали 40; на фиг.5— зависимость электропроводности стали т

Н от температуры отжига Т, реали1 м зуемая при термообработке стали после поверхностной пластической деформации спомощью ультразвука (кривая ). вая 7) .

Эмпирически показано, что при достижении величины физического пара.— метра, постоянного во времени Н

r величина безразмерного параметр а т н

Нм-НТ,-Т. р -- „ — — — . = 0,95-1,05

Hv — Н" т — Т

Отсюда, зная температуру отжига деталей, можно предварительно„ не проводя термической обработки, установить значение контролируемого параметра, соответствующес наибольшей стабилизации структурно †напряженного состояния и мехачических свойств

P (Н вЂ” 11 ) (Т -T)

Н -- — — --+Н

Контроль отжига сталей по предложенному способу сводится к определению безразмерного параметра Р, при этом критерием, определяющим качество термической обработки, является равенство P = 0,95-1,05. Изменение

Измеренное значение Н при разСИ личных температурах Т и параметра Р приведено в табл.

Таблица 1

Т "С

1„0 1,05

150

36,5

35,9

35,9

?00

34,6

34,1

34,1

?50 а

32,3

32,3

300

30,7

30„7

30,5

55 Из табл. 1 видно, что при Р— 0,95 — 1,05 значение коэрцитивной силы достигает насьпцения и термическая обработка считается оконченной.

Р в таких пределах позволяет определять Н с точностью не ниже + 57.

Значение Р не зависит от температуры отжига, исходного состояния и

5 степени деформационного упрочнения стали. Следовательно, нет необходимости для различных температур нагрева и режимов упрочнения стали строить кинетические кривые Н (й). Это т с значительно упрощает процесс контроля отжига стали, производительность контрольной операции повышается не

t менее, чем в 2-3 раза. При этом существенно повьппается точность KQHT роля, так как оптимальное время изотермической выдержки определяют не по выходу кинетических кривых на насьпцение, что является достаточно трудоемкой операцией и не гарантирует от ошибок, а значению Р, величина которого заранее известна.

П р и м e p l. Контролировали термообработку деталей, изготовленных из ст. 40, предварительно норма 1лизованной от 880 С и упрочненной деформированием гидроэкструзией (степень деформации Е=20%) при тем.пературах изотермической выдержки

150, 200, 250, 300 С. Предварительно измеряли коэрцитивную силу стали ,я до упрочнения — H, = 25 (усл.ед. ), после упрочнения Н = 37 (усл. ед. ); находили Т (фиг. 1); температура рекристаллизации Тр = 450 С.

1254038

Предварительно оптимальное время т отжига м при температуре Т определяли путем измерения параметра P npu термической обработке опытной партии деталей при временах выдержки

=t — 4t t =t +ЬС. г

1 и 2 м 1 чз где д ™ 15-20 . мин, à t находили и из кинетической зависимости Н т — f (t) при этом времена t„saaeдомо соответствовали получению равен10 т т ства Н = H,„ (фиг. 2). Критерием

T этого является нахождение точек Н,„ на прямой El — Н, = tg d. (Т -T )

Н (фиг. 3 и 4).

Экспериментальная зависимость

Н,„ = Е(Т) для исследованной стали после гидроэкструзии показаны на фиг. 4. Время контроля по предлагаемому способу определяют временем on ределения P при трех временах выдерж-2О ки и, если учесть, что время одного измерения составляет 30-50 с, то общее время равно 90-150 с.

Время контроля по известному способу предусматривает измерение коэр25 цитивной силы не менее, чем 9-10 раз, в процессе отжига, и поэтому составляет 270-450 с, что в 3-4 раза больше.

Пример . Контролировали отжиг деталей, изготовленных из закаленной среднеуглеродистой стали 38ХС, упрочненной поверхностно ультразвуком. В качестве физического парамет- Ç5 ра измеряли электропроводность по— верхностного слоя с помощью токовихревого измерителя электропроводности.

Электропроводность в неупрочненном состоянии Н = 43 (усл.ед.)„ в упроч-40 м у Р ненном Н = 57 (усл.ед.), критическая температура Т„ = 110 С; Т

420 С.

Отжиг проводили в интервале 200400 С.

Значения контролируемого параметт ра Н „при различных Т и P приведены в табл. 2.

Измеренные значения Н согласуются с расчетными по измеренному параметpy P.

Таблица 2

0,95 1,0 1,05

200

52,4

52,9

53,4

250

50,3

50,7

5l,1

300

48,2

48,4

48,7

350

46,0

46,2

46,3

400

43,9

43,9

43,9

Контроль отжига стали по предложенному способу, в котором в качестве физического параметра выбрана электропроводность стали, повышает производительность в 2-3 раза, т.е. вместо

300-320 с время контроля составляет

100-150 c..

Предложенный способ контроля в отличие от известного не требует обязательного измерения величины физического параметра в процессе отжига и, следовательно, его реализация не связана с дополнительными затратами на оборудование специальных устройств для контроля при высоких температурах. Оперативность метода достаточна, чтобы корректировать режим термической обработки деталей.!

254038

Т <Т <7

"к т, тд 7j Тр

Составитель К. Кулемин

Техред Л.Кравчук

Редактор Л. Повхан

Корректор И. Эрдейи

Заказ 4б89/30, Тираж 552

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Иосква, Н-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4