Спосіб термообробки сталі

1. Спосіб термообробки сталі, що включає гартування з температури Ас3+(40-60°С) і низький відпуск, який відрізняється тим, що перед гартуванням здійснюють попереднє нагрівання сталі в печі, котра має температур у Ас1+(40-60°С), витри 3 79717 Послідовність операцій у запропонованому способі термообробки обумовлена наступним. Посадка сталі в попередньо нагріту піч до Ас1+(4060°С) скорочує тривалість термообробки, а напруження, що виникають при цьому, сприяють перерозподілові легуючи х елементів поміж a- и gфазами в процесі витримування при даній температурі. У результаті g-фаза збагачується вуглецем, марганцем і іншими аустенітоутворюючими елементами. При меншій ніж Ас1+(40-60°С) температурі, потрібне тривале витримання, що знижує продуктивність термообробки, При більшій ніж зазначена температура, ступінь збагачення відповідними елементами знижується через зменшення їхньої розчинності в ньому. Нагрівання до температури Ас 3+(40-60°С) має здійснюватися зі швидкістю не менш 250-300°С/год, щоб зберегти якомога вищий ступінь легування g-фази аустенітоутворюючими елементами. Нетривала витримка при зазначеній температурі (40-60сек на 1мм перетину) дозволяє позбавитися фериту в стр уктурі і забезпечити мікронеоднорідність хімічного складу мартенситу, бейниту та одержати залишковий аустеніт у стр уктурі загартованої сталі. Нижча за Ас3+(4060°С) температура нагрівання, і менш тривале порівняно з зазначеним, витримання не позбавляють від фериту в стр уктурі, що знижує міцнісні властивості. Навпаки, більше нагрівання і тривале витримання призводять до вирівнювання хімічного складу аустеніту, зменшення його мікронеоднорідності та зростання зерна, що знижує характеристики пластичності. Охолодження у воді або у воді до 400°С і повітрі сприяє утворенню мартенситу і бейниту неоднорідних за вмістом вуглецю, марганцю та інших елементів. Після низького відпуску сталі з такою структурою, вдається одержати оптимальне співвідношення міцнісних, пластичних властивостей і ударної в'язкості, котре досягається лише в середньовуглецевих сталях, що поліпшуються. Дослідження проведено на кафедрі "Матеріалознавство" ПДТУ. Випробування на розтягування виконано за ГОСТ 1497-84, а ударної в'язкості - за ГОСТ 9457-78. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 4 Приклад 1 У сталі 10Г2ФБ після покладання зразків у піч, нагріту на 780°С, втримання при цій температурі 60хв, нагрівання на 920°С зі швидкістю 300°С/год, витримки при цій температурі 4хв, загартування у воді і відпуску при 200°С 1год. отримано такі механічні властивості: s0,2=910МПа, sв=1050МПа, d=13%, y=56%, KCU=1,0МДж/м 2. Водночас після загартування з цієї ж температури (витримка 20хв) і відпуску при 200°С міцнісні властивості мало відрізняються (s0,2=930МПа, sв =1075МПа), а пластичність і ударна в'язкість нижчі (d=9%, y=50%, KCU=0,8МДж/м 2). Приклад 2 Сталь 13ГС після термообробки у запропонованому режимі - нагрів на 760°С (зразки поміщали в нагріту піч), витримка 40хв, нагрів на 900°С зі швидкістю 300°С/год, витримка 4хв, о холодження у воді, відпуск 200°С 1год. - має властивості: s0,2=980МПа, sв=1190МПа, d=13,5%, y=50%, KCU=1,6МДж/м 2. У випадку загартування у воді з 900°С (витримка 20хв) і відпуску при 200°С 1год. механічні властивості такі: s0,2=980МПа, sв=1210МПа, d=10%, y=48%, KCU=1,0МДж/м 2. Приклад 3 Сталь 25ХГ2РСФ після термообробки у запропонованому режимі - нагрів на 760°С (зразки поміщали в нагріту на цю температуру піч), витримка 40хв, нагрів на 920°С зі швидкістю 300°С/год, витримка 4хв, о холодження у воді до 400°С, а потім на повітрі і відпуск при 250°С 1год. - мала такі властивості: s0,2=1325МПа, sв=1480МПа, d=12%, y=54%, KCU=1,2МДж/м 2. У випадку загартування цієї сталі у воді з 920°С (витримка 20хв) і відпуск у при 250°С 1год. механічні властивості такі: s0,2=1350МПа, sв =1450МПа, d=10%, y=49%, KCU=0,9МДж/м 2. Наведені дані показують, що запропонований спосіб термообробки маловуглецевих низьколегованих сталей забезпечує при близьких до одержуваних за відомим способом міцнісних характеристиках, більш високі пластичність і ударну в'язкість. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601