Спосіб термічної обробки сталі перлітного класу

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (if) (51)5 C21D1/78 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)4273174/02 (22)04 05,87 (46)23 05.91. Бюл. №19 (71) Научно-производственное объединение по механизации, роботизации труда и совершенствования ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии "Черметмеханизация" (72) Л.И. Панасенко, Ю Г. Руфзнов, Л.А. Сзвченко, А.А Костенко, М.С. Семенякин, М.Н. Байрака, В М. Подгорный и Г В. Сербии (53)621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №870454, кл. С 21 D 1/78, 1980. Патент ФРГ Г* 1232147, кл C21D1/20, 1978. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ ПЕРЛИТНОГО КЛАССА (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к термической обработке сталей для изготовления пластин пресс-форм. Цель изобретения - повышение вязкости и эксплуатационной стойкости. Способ включает нагрев при температуре Асі " {10-40)°С в течение 4-8 ч, охлаждение до 500°С со скоростью 0,02~0,03°С/с, далее на воздухе, аустенитизацию, охлаждение в среде с температурой Мн -- (5-50)°С, выдержку и охлзж* дение. Использование предлагаемого способа позволяет повысить ударную вязкость и срок службы деталей в 2-3 раза. 1 з п. ф-лы, 1 табл. С Изобретение относится к металлургии, конкретнее к термической обработке сталей для изготовления пластин пресс-форм ножей для резки металла. Целью изобретения является повышение вязкости и эксплуатационной стойкости. Обработке по предлагаемому способу подвергают ножи из стали 6ХВ2 С для порезки термоупрочненкого проката. Проводят термическую обработку деталей, изготовленных из стали следующего химического состава, % углерод 0,58, кремний 0,55; марганец 0,32, хром 1,27, никель 0,23; вольфрам 2,25 Точка мэрченситного превращения М н - 270GC, Ai 765°C. Детали подвергают термической обработке по предлагаемому способу и известному (аустенитиззция, охлаждение а среде с тем пературой выше точки Мн на 5-50°С, выдержка и охлаждение на воздухе). Обработку проводят по следующим режимам Режим 1: отжиг при 755°С в течение 4 ч, охлаждение с печью до 500°С со скоростью 0,02°С/с, далее на воздухе; изотермическая закалка с 950°С в соляной ванне с температурой 275°С, выдержка, охлаждение в воде с температурой 20°С. Режим 2: отжиг при 725°С а течение 8 ч, охлаждение с печью до 500°С со скоростью 0,03°С/с, далее на воздухе; изотермическая закалка с 950°С в соляной ванне с температурой 320°С, охлаждение в воде с температурой 50°С, Режим 3- отжиг при 750°С в течение 6 ч, охлаждение с печью до 500°С со скоростью 0,03°С/с, далее на воздухе; изотермическая 4 закалка с 950°С а соляной ванне с температурой 285°С, охлаждение в воде с температурой ЗО°С (ошимальный режим). Режим 4- изотермическая закалка с 950°С в соляной ванне с температурой 5 280°С, охлаждение на воздухе (режим прототипа). Осуществление отжига при температуре на 1G-4G°C пиже А с і в течение 4-3 ч, охлаждение со скоростью 0,02-0,03°С/с до 30 500°С и дальнейшее охлаждение на воздухе обеспечивают достаточно полную сфероидизацию карбидов, образование однородной зернистой структуры перлита с твердостью 230 НВ, которая при последую- 35 щей изотермической ззкалке способствует увеличению бейнитной составляющей до 90-95%. Температура нагреаз при отжиге должна быть досіаточно высокой для обеспече- ?0 ния максимальной скорости диффузионных процессов и, Й то же время, должна быть недостаточной для фазовых превращений. Этим условиям, в зависимое1 \л от марочного химического состава стали удовлетворяет 25 температура на 10-40°С ниже Ас1 Длительность отжига не должна быть менее 4 ч, так как не успеет завершиться сфероидизация карбидов. Для легированных сталей диффузионный процесс сфероидизацми карбидов идет замедленно, но тем не менее увеличивать его длительность более 8 ч нецелесообразно, так как начнет ускоренно развиваться процесс коагуляции и появится неоднородность структуры, что ухудшает механические свойства в готовом изделии. После выдержки при отжиге охлаждение должно быть замедленным и не превышать 0,02-0 ОЗ°С/с so избежание термических напряжении. Огз опасность 40 сохраняется до температуры 500°С, Ниже 500°С возможно охлаждение на воздухе. Проведение изотермической закалки деталей без предварительного отжига при МПа 378,0 728,5 ffo.2. МПа Г І 1816.5 1619,0 1742,0 температуре на 10-40°С ниже Act приводит к образованию неоднородной грубоигольчатой структуры с пониженной ударной вязкостью и износостойкостью. При эксплуатации ножей с такой структурой металла имеют место значительные выкрашивания режущих кромок, что не наблюдается при термической обработке по предлагаемому способу. Охлаждение после выдержки в среде с температурой на 5'50°С выше Мм в воде с температурой 20-50°С способствует более полному превращению аустенита и очищает детали от солей. Температура воды не должнз быть ниже 20°С, так как появляется опасность воникновения остаточных напряжений в детали, и не должна быть выше 50QC, так как а этом случае не будет идти превращение остаточного аустенита. Результаты термообработки по предлагаемому и известному способам приведены в таблице. Как следует из приведенных данных, использование предлагаемого способа обеспечивает получение в структуре 90-95% бейчита, существенно повышает ударную вязкость и срок службы деталей (в 2-3 раза). Формула изобретения лей перлитного класса, включающий нагрев до температуры зустениіизаці/ш, выдержку, охлаждение в среди с температурой М н ь J (5~50)°C. выдержку и окончательное охкзждение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения вязкости и эксплуатаци-' онной стойкости, перед нагрепом осуществляют предварительный нагрев при Ac^ -* -{10-40)оС в течение ^ - З ч и охлаждение до 500°С со скоростью 0,( £-0,03°С/с, далее на воздухе. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что охлаждение после выдержки в среде проводят в еоде с температурой 20-50°С. бейнита, % Ударная вязкость, KCV, МДж/м 2 0,35 0,37 0.39 0,23 11,5 57,5 4 ГЧ-П-ІГ\ П toouita Редактор Н. Гунько Составитель В Русаненко Техред М Моргентал Корректор В. Гирняк Заказ 1585 Тираж 408 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб , 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101