способ термической обработки стали

Формула изобретения

Способ термической обработки стали 30ХГСА, включающий ее нагрев в расплаве NaCl-KCl до температуры 900°C, выдержку 2 ч, закалку в масле, затем три повторные закалки с нагревом в этом же расплаве до 900°C с изотермической выдержкой в течение 10 с, закалку в масле и последующий низкий отпуск при температуре 200°C в течение 1 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к термической обработке металлов, и может использоваться при термической обработке сталей.

Известен способ термической обработки сталей (Материаловедение и технология металлов / под ред. Фетисова Г.П. - М.: Высш. шк., 2007. - с.217-218), заключающийся в закалке стали с последующим низкотемпературным отпуском (при температуре до 250°C). Данная технология обеспечивает высокий уровень твердости с небольшим запасом вязкости и пластичности. Но в результате применения данной технологии наблюдается снижение прочности и предела текучести.

Для устранения указанных недостатков предлагается способ улучшения сталей с многократной быстрой закалкой и низким отпуском.

Технический результат, достигаемый при использовании предложенного способа термической обработки, заключается в улучшении прочностных и пластических характеристик стали по сравнению с известным способом термической обработки стали.

Для достижения технического результата способ термической обработки стали 30ХГСА включает ее нагрев в расплаве NaCl-KCl до температуры 900°C, выдержку 2 часа, закалку в масле, затем три повторные закалки с нагревом в этом же расплаве до 900°C с изотермической выдержкой в течение 10 сек, закалку в масле и последующий низкий отпуск при температуре 200°C в течение 1 часа.

Пример конкретного выполнения способа термического улучшения сталей. Предлагаемый способ был реализован при термической обработке стали 30ХГСА. Трубные образцы толщиной 1 мм, внутренним диаметром 10 мм и длиной 15 мм термически обрабатывались по следующей технологии: нагрев до 900°C со средней скоростью 750°C/с в расплаве NaCl-KCl, выдержка 2 мин, закалка с 900°C в масле, три повторные закалки по следующей технологии: нагрев до 900°C со средней скоростью 750°C/с в расплаве NaCl-KCl, выдержка при температуре 900°C в течение 10 с, закалка в масле, отпуск при температуре 200°C в течение 1 часа. После термической обработки образцы испытывались на сплющивание по ГОСТ 8695-75, кроме того, определялась твердость образцов по методу Роквелла. Результаты испытаний представлены в таблице 1. В таблице использованы следующие обозначения: P - нагрузка в момент образования трещины, кН; - деформация (сплющивание) образца в момент образования трещины, мм; P_0,2 - нагрузка, соответствующая пределу текучести при сплющивании трубы, кН, HRC - твердость.

Полученные данные сравнивались с данными, полученными при традиционном режиме термической обработки с низким отпуском: нагрев до 900°C со средней скоростью 750°C/с в расплаве NaCl-KCl, выдержка 2 мин, закалка с 900°C в масле; отпуск при температуре 200°C в течение 1 часа.

Таблица 1
Режим термообработки	Механические свойства
	Р, кН	Р0,2, кН	5, мм	HRC
Традиционный	6,1	5,2	1,58	55
Предлагаемый	6,7	5,5	1,72	57

Таким образом, предлагаемый способ термической обработки обеспечивает лучшие прочностные и пластические характеристики стали по сравнению с традиционным режимом термической обработки.