Способ деформационно-термической обработки мартенситностареющих сталей

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам деформационно-термической обработки мартенситностареющих сталей, и может быть использовано для изготовления деталей упругих чувствительных элементов точных приборов. Цель изобретения - повышение комплекса упругих и термоупругих (элинварных) свойств. Способ включает закалку, обработку холодом при температуре не выше -40°С в течение 0.5- 2,0 ч, холодную пластическую деформацию со степенью 25-42% и старение при 550- 625°С в течение 1-5 ч. Получаемый высокий комплекс упругих и элинварных свойств обеспечивает высокую эксплуатационную надежность деталей и точность приборов. 1 з.п. ф-лы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 21 О 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

Од 3

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4750285/02 (22) 17.10.89 (46) 07.01.92. Бюл, N 1 (71) Цен трал ьн ый научно-исследо вател ьский институт черной металлургии им. И.П.

Бардина и Научно-исследовательский институт прикладной механики Научно-производственного объединения "Ротор" (72) М.Д, Перкас, В.В. Русаненко, Е.М.

Струг, П.Ю. Панин, В.И. Сцепура и А.А. Афанасьева (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1087553, кл. С 21 D 6/00, 1981.

Потак Я.М, Высокопрочные стали, — М.:

Металлургия, 1972, с. 128.

Авторское свидетельство СССР

N 340709, кл, С 21 0 6/00, 1972.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам деформационно-термической обработки мартенситностареющих сталей, использующихся для изготовления деталей упругих чувствительных элементов (УЧЭ) точных приборов.

Цель изобретения — повышение комплекса упругих и термоупругих свойств.

Проводят деформационно-термическую обработку мартенситностареющей стали

Н21К95Т по следующим режимам: закалка от температуры 950 :10 С 1 ч в воде; обработка холодом при -(40 — 196) С 0,5 — 2,0 ч; холодная деформация со степенью 25-42% и старение при 550-625 С1,0 — 5,0 ч. Гочность поддержания температуры при термообработке +10 С.

На термообработанных таким образом образцах измеряли температурный коэффиSU „1703704A1 (54) СПОСОБ ДЕ ФОРМАЦИОН НО-ТЕ РМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩИХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к способам деформационно-термической обработки мартенситностареющих сталей, и может быть использовано для изготовления деталей упругих чувствительных элементов точных приборов. Цель изобретения — повышение комплекса упругих и термоупругих (элинварных) свойств. Способ включает закалку, обработку холодом при температуре не выше -40 С в течение 0.52,0 ч, холодную пластическую деформацию со степенью 25-42% и старение при 550625 С в течение 1-5 ч, Получаемый высокий комплекс упругих и элинварных свойс1в обеспечивает высокую эксплуатационную надежность деталей и точность приборов, 1 з.п. ф-лы. 1 табл. циент частоты (ТКЧ) в диапазоне температур от -40 до 60 С. Точность измерения ТКЧ составляет +1,5 10 1/ С. Также измеряли предел упругости оооо с точностью +10

Н/мм, B результате такой обработки структура стали состоит из состаренного(упрочненного) мартенсита и высокодисперсных кристаллов стабилизированного ферромагнитного аустенита. Получение низкого ТКЧ (высокой элинварности) обеспечивается наличием стабилизированного ферромагнитного аустенита, образовавшегося после старения и обогащенного никелем (32 — 34%).

Предложенный способ используется преимущественно для обработки мартенситностареющих сталей, содержащих 1924% никеля и имеющих остаточный аустенит после закалки.

1703704 чивается получение оптимального количества стабилизированного аустенита.

Свойства стали после обработки по предлагаемому и известному способам при5 ведены в таблице, Как видно из приведенных данных, после обработки по предлагаемому способу образцы имеют высокий комплекс упругих и элинварных свойств: предел упругости

10 1420 — 1620 Нlмм, ТКЧ (-15» 10) 10 1/ С.

Обработка по режимам, выходящим за граничные условия, приводит к снижению свойств. Обработка холодом при -30 С 0,5 ч. деформация 20 и старение при 650 С 3 ч

15 ухудшают упругость и элинварность. После старения при 525 С 3 ч существенно ухудшаются элинварные свойства.

После обработки по способу-прототипу не удается достигнуть высокого комплекса

20 свойств: ТКЧ -25 10 1/ОC. сг ц б 1100 Нlмм, Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет получить высокий комплекс упругих и термоупругих (элинварных) свойств. Это обеспечивает высокую эксплуатационную надежность деталей и точность приборов.

Формула изобретения

1. Способ деформационно-термической обработки мартенситностареющих сталей. включающий закалку, обработку холодом при температуре не выше -40 С и старение, отличающийся тем, что, с целью повышения комплекса упругих и термоупругих свойств, после обработки холодом проводят холодную пластическую деформацию со степенью обжатия 25-42 .

2. Способ пои. 1, от л и ч а ю щи и с я тем, что старение проводят при 550 — 625 С в течение 1,0 — 5,0 ч.

Способ.

Режим термообработки

Предлагаемый

Закалка+ об. холодом при -40 С о

0,5ч+х.деф. 257 + старение при 550 С 1ч

Закалка + об. холодом при -196 С

2,0ч+х.деф. 42ф, + старение при 575 С 5 ч

Закалка + об. холодом при - 40 С

2,0ч+х.деф. 30 + старение при 600 С 2ч

Закалка+ об. холодом при -50 С

0,5ч+х.деф. 307, + старение при 625 С Зч

Закалка+ об. холодом при - 30 С

0,5ч+х.деф. 20ь + старение при 650 С Зч

Закалка + об. холодом при - 40 С

1,0ч+х.деф, 45% + старение при 525 С Зч

Закалка + об. холодом при - 196 С

1ч+ста ение п и600 С 1v

1620

-45

1570

+10

1510

1420

-50

900

-80

1400

Известный

1100

-25

Проведение указанных технических приемов обусловлено следующим. Обработка холодом проводится для превращения остаточного аустенита (после закалки) в мартенсит. Наличие остаточного (парамагнитного) аустенита не способствует получению низкого ТКЧ. Обработка при температуре выше -40 С и времени менее

0,5 ч не обеспечивает полного превращения остаточного аустенита в мартенсит. Охламдение при температурах ниже -40 С можно проводить без ограничения (например, при температуре жидкого азота -196 С), Выдержка более 2,0 ч не приводит к дополнительному превращению аустенита в мартенсит и экономически нецелесообразна.

Холодная деформация мартенсита используется для получения высокого предела упругости стали в состаренном состоянии.

Деформация со степенью обжатия менее

25 приводит лишь к незначительному повышению упругих свойств. Наибольший при. ост предела упругости наблюдается после деформации в интервале 25-427ь.

Увеличение степени деформации более

427(, не приводит к дальнейшему повышению упругих свойств.

Проведение старения в интервале температур 550-625 С обеспечивает образование 40-50 стабилизированного ферромагнитного аустенита, обогащенного никелем, и, как следствие, высоких элинварных свойств (низкого ТКЧ). После старения при температурах ниже 550ОС и выше 625 С образуется менее 40 аустенита, что ухудшает элиHварные свойства. Выдержка менее 1,0 ч приводит к образованию недостаточного количества аустенита. После выдержки более 5,0 ч также не обеспеТКЧ 10 . 1/ С Предел упруот -40 до — гости

+60 С о о оо Н/мм