Спосіб зміцнення маловуглецевої марганцевої сталі

1. Спосіб зміцнення маловуглецевої марганцевої сталі, що включає спочатку загартування з аустенітної області, а потім загартування з міжкритичного інтервалу температур (МКІТ) з витримкою в ньому 1-2 год., який відрізняється тим, що додатково проводять холодну пластичну деформацію (ХПД) або до загартування з МКІТ, або після нього, або і до, і після нього. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при ХПД після загартуванням із МКІТ додатково проводять низький відпуск при 200-250°С. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що до загартування з МКІТ ХПД здійснюють зі ступенем деформації 7-10%. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ХПД після загартування з МКІТ здійснюють зі ступенем деформації 10-15%. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ХПД піддають тільки поверхню маловуглецевої марганцевої сталі. (19) UA (11) (21) a200807552 (22) 02.06.2008 (24) 25.11.2009 (46) 25.11.2009, Бюл.№ 22, 2009 р. (72) МАЛІНОВ ЛЕОНІД СОЛОМОНОВИЧ, МАЛІНОВ ВОЛОДИМИР ЛЕОНІДОВИЧ (73) ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) SU, 1 560 581, A1, C21D8/00, публ. 30.04.1990, Бюл. 16 UA, 12 399, A, C21D1/00, публ. 28.02.1997, Бюл. 1 Гольдштейн Я.Е., Чарушникова Г.А., Беликов А.М. Особенноcти фазовых превращений и свойств марганцевых сталей//Известия АН СССР. Металлургия и горное дело. -1963.- №4.-С.105-109 Голованенко С.А., Фонштейн Н.М. Конструкционные двухфазные стали//Итоги науки и техники. Металловедение и термическая обработка.-М.: ВИНИТИ, 1983, -С.64-65 SU, 1 507 818, A1, C21D8/00, 7/00, публ. 15.09.1989, Бюл. 34 UA, 15 465, A, C21D1/78, 7/02, публ. 30.06.1997, Бюл. 3 RU, 2 207 101, C1, C21D1/04, 1/25, публ. 20.03.1998 RU, 2 131 932, C1, C21D1/25, 1/02, 8/00, публ. 20.06.1999 C2 2 88841 1 3 88841 A.M. //Известия АН СССР. Металлургия и горнорудное дело. - 1963. - № 4. - С. 105-108]. Цей спосіб дозволяє одержати більш високий рівень міцністних властивостей у порівнянні з попереднім способом і забезпечити достатню пластичність, що обумовлено одержанням поряд з мартенситом метастабільного аустеніту. Однак межа текучості має також невисокий рівень. В основу винаходу поставлена задача розробки способу зміцнення маловуглецевих марганцевих сталей, що містять 8% Мn, у яких нові умови здійснення дозволяють істотно підвищити рівень міцністних властивостей та зберегти достатню пластичність. Для вирішення поставленої задачі в способі зміцнення маловуглецевих марганцевих сталей, що включає спочатку загартування з аустенітної області, а потім - з між критичного інтервалу температур (МКІТ) з витримкою в ньому 1-2 год., відповідно до винаходу або до, або після, або до і після загартування із МКІТ проводять холодну пластичну деформацію ХПД. При ХПД після загартування із МКІТ додатково проводять низький відпуск при 200-250°С, при цьому ХПД перед загартуванням із МКІТ здійснюють зі ступенем 7-10%, а після загартування із МКІТ - за ступенем 10-15%. При необхідності ХПД може піддаватися тільки поверхня. Запропонований спосіб зміцнення забезпечує хороше сполучення міцності і пластичних властивостей. Послідовність операцій у запропонованому способі зміцнення обумовлена наступним. Загартування з аустенітної області приводить до одержання мартенситної структури і відповідно високих міцністних властивостей. Загартування з МКІТ після витримки 1-2год. обумовлює перерозподіл вуглецю і марганцю між a- і g- фазами і збагачення останньої цими елементами, наслідком чого є одержання в структурі поряд з відпущеним мартенситом вторинного аустеніту, що підвищує пластичність сталі. ХПД, проведена перед загартуванням із МКІТ, прискорює утворення вторинного аустеніту, що дозволяє скоротити витримку в МКІТ до 20-30 хв., ХПД зі ступенями менш 7% неефективна, а більш 10% може призвести до утворення тріщин через невелику пластичність мартенситу, отриманого після першого загартування. ХПД зі ступенями 1015% після загартування з МКІТ зміцнює відпуще Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 4 ний мартенсит і вторинний аустеніт, зменшуючи частку останнього в структурі через часткове перетворення в мартенсит. Аустеніт, що залишився, перетерплює динамічне мартенситне перетворення в процесі іспитів механічних властивостей або експлуатації. Менший ступінь ХПД, ніж 10% мало підвищує межу текучості, а більш велика, ніж 15% істотно знижує пластичність. Відпуск при температурах 200-250°С, проведений після ХПД, загартованої з МКІТ сталі, знижує рівень напружень і підвищує пластичність. Більш низький, ніж 200°С, або більш високий, ніж 250°С, відпуск - неефективний. У першому випадку потрібна велика витримка для досягнення гарного сполучення властивостей, що знижує продуктивність термообробки, а в другому - знижуються міцністні властивості. Дослідження запропонованого способу проведені на кафедрі "Матеріалознавства" Приазовського державного технічного університету. Приклад 1 Сталь 06Г8 після загартування від 900°С і наступного загартування з МКІТ (630°С) з витримкою в цьому інтервалі 1,5 год. має наступні механічні властивості: s0,2=780МПа, sв=920МПа, d=16%, y=56%. Деформація на 7% перед загартуванням із МКІТ з цієї ж температури дозволяє скоротити витримку до 20хв. і підвищити міцністні властивості: s0,2=820МПа, sв=970МПа і зберегти підвищену пластичність: d=18%, y=58%. Приклад 2 Сталь 06М8 після загартування від 900°С, загартування з МКІТ (630°С, витримка 1 год.) піддавали ХПД зі ступенем 10% і відпуску при 250°С 1 год. У результаті отриманий наступний рівень механічних властивостей: s0,2=1100МПа, sв=1200МПа, d=17%, y=57%. Приклад 3 Сталь 06Г8 після загартування від 900°С піддавали ХПД на 10%, гартували з МКІТ (630°С 20 хв.) і знову деформували на 10%, після чого відпускали при 200°С 1 год. Це дозволило одержати наступні механічні властивості: s0,2=1180МПа, sв=1300МПа, d=15%, y=50%. Приведені дані показують, що запропонований спосіб зміцнення дозволяє підвищити міцністні властивості і зберегти достатню пластичність. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601