Патент ссср 412258

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07Л.1972 (№ 1735608/22-1) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 25Л.1974. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 6Х.1974

М. Кл. С 2ld 1/00

Гасударственный камитет

Саввта Иинистрав СССР аа делам изааретений и аткрытий

УДК 621.78:658.562,3 (088,8) Авторы изобретения

Л, Н. Лариков, М. Е. Гуревич и В, В. Омельяненко

Институт металлофизики АН Украинской ССР

Заявитель

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к термической обработке металлических материалов и изделий из них, в частности к термической обработке для понижения склонности сплавов к коррозионному растрескиванию.

Известен способ контроля термической обработки изделий путем сравнения внешних параметров (температура — время выдержки) с ранее заложенными.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Это достигается тем, что в процессе термической обработки измеряют изменение размера и теплосодержания обрабатываемых изделий, вычисляют скорости этих изменений и прекращают термическую обработку по достижении соотношением скоростей изменения контролируемых величин постоянного во времени значения.

Изменение теплосодержания определяют по изменению температуры при постоянном тепловом потоке.

При нагреве изделия в первую очередь происходит снятие макронапряжений, наличие которых приводит к ухудшению механических свойств и, в частности, возникновению склонности к коррозионному растрескиванию. Одновременно, но в меньшей степени, происходит снятие микронапряжений, об спечивающих упрочнение изделия. Для сохранения оптимального уровня прочности целесообразно прекратить термообработку именно в момент завершения релаксации макронапряжений.

Если термообработку прекратить раньше, то макронапряжения окажутся снятыми только частично, и изделие разрушится при эксплуатации в коррозионно-активной среде. Повышение температуры термообработки или более

10 длительная выдержка при данной температуре приводят к значительному разупрочнению изделия за счет черезмерного снятия микронапряжений.

При контроле термообработки по новому

15 способу учитывается тот факт, что макронапряжения изменяют форму изделий, а это выражается в аномальном изменении их размеров в ходе термообработки. На удельный объем и теплосодержание макронапряжения, 20 в отличие от микронапряжений, заметного влияния не оказывают, следовательно, в начале термообработки, например отжига или отпуска, когда снимаются макронапряжепия, отношение скорости изменения теплосодержа25 ния, определяемого по тепловому потоку, к скорости изменения размера не постоянно во времени. После полного снятия макронапряжений это отношение становится постоянным во времени, характерным для состояния матеЗ0 риала с полностью снятыми макронапряже412258

Механические свойства

Время коррозионного растрескивания, час

Остаточное напряжение кг/мм2

Группа образцов

Состояние латуни после обработки

НВ кг кг

Ов мм

ММ

8

38

1

11

Ш

IV

52

36

150 3

130 2

95 2

67 1

120 2

<0,5

>10

> 10

>10

15 1

8+1

1,7 0,1

0,5

1,9 0,1

Исходное

Твердое

Полутвердое

Мягкое

Твердое коррозионно-стойкое

65 ниями, что и может служить сигналом о прекращении теплового воздействия.

Новый способ реализуется с помощью существующих устройств автоматического определения изменений теплосодержания и размеров. При этом изменения теплосодергкания определяются, например, по скорости изменения теплового потока, необходимого для нагрева обрабатываемого изделия с постоянной скоростью, а изменения размеров — путем дилатометрических измерений. В связи с экспериментальными трудностями измерения скорости изменения теплового потока в реальных условиях может оказаться более удобным определение скорости изменения температуры изделия при постоянном тепловом потоке.

Способ опробован при контроле отжига холоднокаташюй трубки из латуни марки Л-68.

Во время термообработки образцов по новому способу непрерывно в автоматическом режиме определялась скорость изменения теплосодержания, и дилатометрически осуществлялся контроль за скоростью изменения размеров и определялось их соотношение. При достижении постоянного во времени значения соотношения этих величин термообработка прекращалась.

Холоднотянутую трубку из латуни марки

Л-68 разрезают на 50 образцов одинакового размера, которые разделяют на 5 групп (1 — Ч) по 10 образцов в каждой.

Образцы группы 1 подвергают механическим и коррозионным испытаниям в исходном

Сравнение результатов, полученных при различных режимах, соответствует характеристикам для образцов группы 11 — твердой латуни; для образцов группы 111 — полутвердой латуни; для образцов группы IV — мягкой латуни. Образцы группы V, термическая обработка которых контролировалась по новому способу, дали наилучшее сочетание механических и коррозионных свойств: прочность твердой латуни совмещена с коррозионной стойкостью полутвердой латуни.

В изделиях из нержавеющей стали аустенитного класса, применяемых в закаленном состоянии, коррозионное растрескивание наступает, обычно, вследствие деформации при правке. Повторная термическая обработка путем нагрева до высоких температур по при5

25 состоянии. Определение механических свойств производят растяжением образцов на испытательной машине, а также измерением твердости. Коррозионная стойкость определяется по времени, необходимому для растрескивания трубок, помещенных в пары аммиака, причем максимальное время испытания составляет

10 час. Остаточные напряжения определяют по методике Закса. Для этого один образец разрезают вдоль образующей, а во втором вырезают продольный язык (шириной 0,15 ), основание языка выдерживают перпендикулярно оси трубки.

Образцы группы II перед испытаниями подвергают стандартной термической обработке (отпуску) по нижнему температурному пределу, затем определяют механические и коррозионные свойства по той же методике, как и в случае образцов группы 1.

Образцы группы 111 перед испытаниями подвергают стандартной термической обработке (отпуску) по верхнему пределу.

Коррозионные и механические свойства определяют той же методикой, как в случае образцов групп 1 и II.

Образцы группы IV перед испытаниями полностью отжигают при температуре 500 С.

Образцы группы V подвергают термической обработке, контролируемой по новому спосо бу.

Результаты испытаний образцов групп представлены в таблице. меняемому режиму приводит к разнозернисто. сти, резко ухудшающей эксплуатационные свойства. Новый способ контроля термической обработки обеспечивает возможность релаксации макро напряжений без существенного роста зерна.

Предмет изобретения

1. Способ контроля термической обработки изделий, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в процессе термической обработки измеряют изменение размера и теплосодержания обрабатываемых изделий, вычисляют скорости этих изменений и прекращают термическую обработку по достижении соотношением скоростей изменения контроли412258

Составитель Г. Шевченко

Техред Е. Борисова

Редактор Н. Козлова

Корректор Т. Хворова

Заказ 1054/!7 Изд. № 403 Тираж 591 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 руемых величин постоянного во времени значения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение теплосодержания определяют по изменению температуры при постоянном тепловом потоке.