Способ термической обработки сталей

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении валков и штампов горячего деформирования металлов, а также режущего инструмента из легированных инструментальных и конструкционных сталей, подвергаемых термическому улучшению. Целью изобретения является повышение износостойкости и малоцикловой выносливости без снижения прочности. Сталь после термического улучшения подвергают дополнительному отпуску при температуре 500-550°С в течение 0,5-2 ч. охлаждают до комнатной температуры со скоростью 15 град/ч. 2 гзбл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I!) (я) - С 21 О 1/25, 9/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759378/ОЯ (22) 06.10.89 (46) 23.11.91. Бюл. гв 43 (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) О.А.Кузин, Т.И.Якубович и M.Ì.Ôåòèсова . (53) 621.785.7(088.8) (56) Геллер Ю.А. Инструментальные стали.—

М,: Металлургия, 1983, с.210 — 223. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СТАЛ ЕЙ

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении валков и штампов горячего деформирования металлов, а также режущего инструмента из легированных инструментальных и конструкционных сталей, подвергаемых термическому улучшению.

Цель изобретения — повышение износостойкости и малоцикловой выносливости без снижения прочности.

Пример 1. Процесс термического. улучшения стали 5ХНМ для валков горячей прокатки состоит в закалке — вначале изделия подогревают в камерной печи с защитной атмосферой до 500-550 С, затем переносят в печь, нагретую до температуры закалки, т.е. 850 С, выдерживают 1 ч, затем охлаждают в масле, отпуск при 500 С, выдержка 1 ч, затем охлаждение в воде, После улучшения проводят дополнительный вто(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении валков и штампов горячего деформирования металлов, а также режущего инструмента из легированных инструментальных и конструкционных сталей, подвергаемых термическому улучшению. Целью изобретения является повышение износостойкости и малоцикловой выносливости без снижения прочности. Сталь после термического улучшения подвергают дополнительному отпуску при температуре 500-550 С в течение

0,5 — 2 ч, охлаждают до t(омнатной vevnepaтуры со скоро"тью 5 гряд ;. 2 табл. о

Е ричный отпуск при 500 — 550 С, выдерживают 0,5 — 2 ч и охлаждают со скоростью 15 град/ч.

В табл.1 приведены результаты иссле- О дования стали 5ХНМ после традиционной термической обработки и дополнительного (, ) отпуска при температурах 450, 500-550 и О

500 С с последующим охлаждением со скоростью 15 град/ч,.

Пример 2. Процесс термического улучшения стали 4Х4ВМФС для штампов горячего дефармирования состоит в закалке, вначале изделия подогревают в камерной печи с защитной атмосферой до.

750-800 С, затем переносят в печь, нагретую до температуры закалки, т.е. 1050 С, выдерживают 1 ч, затем охлаждают в масле, отпуск при 520 С, выдержка 1 ч, затем охлаждение в воде. После улучшения проводят дополнительный вторичный отпуск при

1693087

500 — 550 С, выдерживают 0,5 — 2 ч, охлаждают со скоростью 15 град/ч.

В табл.2 показаны результаты исследования стали 4Х4ВМФС после традиционной термической обработки и дополнительного отпуска при 450, 500 — 550, 600 С с последу, ющим охлаждением со скоростью 15 град/ч.

Это связано с тем, что при оптимальных предлагаемых режимах (температуры нагрева 500 — 550 С и скорости охлаждения 15 град/ч) дополнительного отпуска изменяется степень упрочнения твердого раствора, повышается количество, дисперсность и устойчивость упрочняющей фазы в приграничных зонах зерен. В результате этого существенно замедляются процессы, приводящие к увеличению плотности дефектов на межфазных и межзеренных границах, что приводит к повышению износостойости и увеличению малоцикловой выносливости стали при повышенных температурах эксплуатации.

Таблица

Предлагаемый способ

Известный способ "

Свойства стали о

Температура отпуска, С

450 500-550 600

165

162

165

166

8,2

7,5

3,6

3,4

3,7

3,7

Твердость, HRC>

Потеря веса в процессе трения, г о

Те плостой кост ь, С

0,2822 0 4154

638 620

0,2151

636

0,2731

630

2410

2548

2627

2950

Предел прочности, G>, кгс/мм

Относительное удлинение, О, 4

Ударная вязкость, а„, кгсм/см

Иалоцикловая выносливость, количество циклов до разрушения

Полученный в результате предлагаемого способа режим термообработки, включающий традиционную закалку и отпуск и дополнительный вторичный отпуск, обес-.

5 печивает повышение износостойкости в

1.5 — 2 раза, Наряду с этим наблюдается значительное увеличение малоцикловой выносливости при сохранении прочностных свойств на уровне традиционной

10 обработки конструкционных и инструментальных сталей.

Формула изобретения

Способ термической обработки сталей, 15 включающий закалку и отпуск, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения иэносостойкости и малоцикловой выносливости при сохранении прочностных характеристик, проводят дополнительный отпуск

20 при 500 — 550 С в течение 0,5-2, после чего охлаждают до комнатной температуры со скоростью 15 град/ч.

1693087

Таблица 2

Заявленный способ

Известный способ

Свойства стали

Р

Температура отпуска, С

450 500-550 600

Предел прочности, бв, кгс/мм

186

180

185

187

Относительное. удлинение, ц, 4

9,5

7,5 Потеря веса в процессе трения, И, г.

0,1432

0,1845 0,2333

0,1562

2285

2090

2390

2300

Составитель М. Шелагуров

Редактор О. Головач Техред М.Моргентал Корректор В, Гирняк

Заказ 4053 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям При ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Ударная вязкость, а „, кгсмl см

Твердость, HRC о

Теплостойкость, С

Малоцикловая выносливость, количество циклов до разрушения

3,8

54

640

4,0

54

640

4,3

52

635

4,0

52

630