Спосіб зміцнення метастабільних аустенітних сталей

1 Спосіб зміцнення метастабільних аустенітних сталей, який включає холодну пластичну де формацію і відпуск, який відрізняється тим, що деформацію проводять в два етапи з проміжним і останнім відпусками 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що перший етап деформації проводять зі ступенями 2050%, а другий -10-25% 3 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що проміжний відпуск проводять при 650-750°С з витримуванням до ЗОхв , а останній при 300-400°С з витримуванням 1-Згод Винахід відноситься до металургійного виробництва чорних металів, конкретно до зміцнення метастабільних аустенітних сталей Відомий засіб зміцнення метастабільних аустенітних сталей проведенням після гарту 9501100°С холодної пластичної деформації (ХПД) Однак максимально можливий рівень міцних властивостей часто не може бути використаний тому, що сталі в цьому випадку не володіють достатньою пластичністю (Бернштейн М Л Структура деформированных металлов - М Металлургия , 1977 -431с) Відомий засіб зміцнення метастабільних аустенітних сталей теплою пластичною деформацією, що проводиться після гарту Він забезпечує підвищений рівень пластичності, але не дозволяє отримати високий рівень МІЦНОСТІ Крім того, вимагається спеціальне обладнання для нагріву металу в процесі пластичної деформації (Бернштейн М Л Структура деформированных металлов - М Металлургия, 1977 431с) Відомий засіб зміцнення метастабільних аустенітних сталей поєднанням гарту, холодної пластичної деформації і наступного відпуску (прийняте ки засобу зміцнення метастабільних аустенітних сталей, в якій нові умови здійснення дій дозволяють забезпечувати в них високий рівень МІЦНІСНИХ властивостей при достатній пластичності Для рішення поставленої задачі в засобі зміцнення метастабільних аустенітних сталей, що включає гарт, холодну пластичну деформацію і відпустку, в ВІДПОВІДНОСТІ з винаходом холодну пластину деформацію здійснюють в два етапи з проміжним і остаточним відпусками При цьому перший етап деформації проводять зі ступенями 20-50%, що виключає утворення тріщин в металі, і проміжний відпуск при температурах 650-750°С втриманням від 5 до ЗОхвил Другий етап холодної пластичної деформації проводять зі ступенями 10-25%, а останній відпуск при температурах 300-400 °С втриманням 1-3 години В основу винаходу покладений принцип отримання в структурі зміцненого метастабільного аустеніту, армованого дисперсними частками фаз виділення, що перетворюється при навантаженні, в процесі випробувань механічних властивостей або експлуатації, в мартенсит Це перетворення є водночас механізмом зміцнення і релаксації мікронапружень Діапазон ступенів деформації при здійсненні першого і другого етапу ХПД зумовлений тим, що при більш низьких їхніх значеннях, ніж вказано в заявці, недостатньо високим виявляється рівень МІЦНІСНИХ властивостей, а при більш високих одержується порівняно низька пластичність Проміжний між двома етапами деформації за прототип) Він ДОЗВОЛЯЄ ПІДВИЩИТИ пластичність і незначно збільшує МІЦНІСНІ властивості Перше зумовлено формуванням субзеренної структури і зменшенням ЩІЛЬНОСТІ дислокацій, друге - розвитком початкових процесів старіння (Бернштейн М Л Структура деформированных металлов - М Металлургия, 1977 -431с) В основу винаходу поставлена задача розроб 00 (О відпуск має метою забезпечити повний або частковий перехід мартенсита деформації, що утворився в процесі першого етапу, в аустеніт Останній успадковує високу ЩІЛЬНІСТЬ дислокацій мартенсита і в аустеніті відбувається виділення карбідів, нітридів, карбонітридів, штерметалідів, а також формування субструктури Останній відпуск проводиться для зменшення внутрішніх напружень і стабілізації аустеніту, що зберігся після другого етапу деформування, по відношенню до утворення мартенсита в процесі і випробувань механічних властивостей і експлуатації Температурні і часові інтервали проміжного і останнього відпусків, запропоновані в заявці, дозволяють отримати поєднання високих МІЦНІСНИХ властивостей, при достатній пластичності Відхилення від означених меж в меншу або більшу сторону знижує або МІЦНІСНІ, або пластичні властивості Приклад 1 Сталь 14Х14Г12Ф у вигляді дроту діаметром 4мм гартують від 950°С, роблять на першому етапі ХПД на 20% розтягом, нагрівають на 700°С і після витримування 5хвил охолоджують на повітрі до кімнатної температури Після цього знову деформують розтягом при цій температурі на 20% і відпускають при 300°С 1год В результаті одержують Комп'ютерна верстка О Гапоненко 61298 більш високий рівень МІЦНІСНИХ властивостей у порівнянні з прототипом (межа текучості в 2 рази вище) при збереженні достатньої пластичності Так, після обробки, що пропонується, отримано аО2=1256МПа, ав=1338Мпа, 5=17% Після обробки в ВІДПОВІДНОСТІ З прототипом гарт від 950°С, ХПД розтягом на 20%, відпуск 300°С,1 год а0,2=620Мпа, ав=1064МПа, 5=20% Приклад 2 Сталь 20X1ЗГ12 загартована від 1100°С, зроблена ХПД прокаткою з тисненням 30%, нагріта на 650°С і після витримання 20хвил , охолоджена на повітрі до кімнатної температури, знов деформована на 15% і відпущена при 300°С, 1год В результаті отримано наступний рівень механічних властивостей а0,2=1450Мпа, ав=1650МПа, 5=15% Термообробка по режиму прототипу включала гарт від 1100°С, ХГТД зі ступенем тиску 30%, відпуск при 300°С, 1год Отримано наступні властивості а0,2=1430МПа, ав=1640МПа, 5=8% Як слідує з отриманих даних, запропонований засіб забезпечує підвищений рівень механічних властивостей Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119