RU2133299C1 - Способ изготовления азотированных деталей из низкоуглеродистых мартенситных сталей - Google Patents
Способ изготовления азотированных деталей из низкоуглеродистых мартенситных сталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2133299C1 RU2133299C1 RU98108131A RU98108131A RU2133299C1 RU 2133299 C1 RU2133299 C1 RU 2133299C1 RU 98108131 A RU98108131 A RU 98108131A RU 98108131 A RU98108131 A RU 98108131A RU 2133299 C1 RU2133299 C1 RU 2133299C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitriding
- low
- blank
- temperature
- carbon martensitic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Способ заключается в том, что проводят обработку давлением заготовки из низкоуглеродистой мартенситной стали, совмещенную с закалкой заготовки и последующим охлаждением на воздухе непосредственно с температуры горячей обработки давлением, после чего осуществляют азотирование при температуре, исключающей рекристаллизацию структуры заготовки, при направлении диффузионного потока перпендикулярно направлению деформации. Изобретение позволяет ускорить процесс диффузионного насыщения поверхностных слоев заготовки. 2 з. п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к области химико-термической обработки, а именно, к процессам азотирования деталей из низкоуглеродистых мартенситных сталей.
Известен способ азотирования деталей из среднеуглеродистых легированных сталей типа 38Х2МЮА (Борисенок и др. "Химико-термическая обработка" Справочник, М. "Металлургия" 1981 г.), включающий горячую прокатку заготовок, закалку их в масло, высокий отпуск, механическую обработку и азотирование при температуре 520 - 560oC.
Недостатком этого способа являются высокие энергетические затраты на осуществление процесса (нагрев под закалку и высокий отпуск, длительный, до 40-80 часов, процесс азотирования), при этом глубина азотированного слоя не превышает 0,5 мм, а твердость - HV = 900.
Наиболее близким к заявляемому способу азотирования подходит способ азотирования низкоуглеродистых мартенситных сталей, приведенный в статье Лахтина Ю.М., Иоффе Г.А., Цырлина Э.С., и др. "Азотируемые низкоуглеродистые мартенситные стали", журнала "Металловедение и термическая обработка металлов" N 3, 1980 г.
Специально разработанные низкоуглеродистые стали мартенситного класса 08Х3Г2МЮ и 08Х3Н2МЮ после закалки на воздухе и азотирования по режиму - 600oC в течение 12 часов обеспечивают азотированный слой глубиной: общий - 0,55 - 0,50 мм, эффективный - 0,40 - 0,45 мм; твердость на поверхности HV = 975-875, тогда как сталь 38Х2МЮА после азотирования по такому же режиму имеет азотированный слой: общий - 0,55 мм, эффективный - 0,23 мм, твердость на поверхности - HV = 825-875.
Следовательно, общая глубина слоя у всех сталей практически одинакова, а эффективная, обусловленная характером распределения микротвердости по глубине слоя, на сталях 08Х3Г2МЮ и 08Х3Н2МЮ в 2-2,5 раза выше. Высокая твердость диффузионного слоя обусловлена наличием мелкодисперсных нитридов легирующих элементов размером 100 - 150 , равномерно распределенных в азотистом мартенсите, и малым расстоянием между ними.
Однако, этот способ азотирования предполагает осуществление самостоятельной операции предварительной закалки заготовок на воздухе, что удорожает процесс изготовления деталей.
Задачей создания настоящего изобретения является получение технического эффекта, заключающегося в снижении энерго- и трудозатрат на производство азотируемых деталей, ускорении процесса при обеспечении большей глубины и твердости поверхностного слоя.
Общими с прототипом признаками являются: горячая обработка давлением заготовки, закалка на воздухе, азотирование.
Технический эффект достигается тем, что обработка давлением заготовки из низкоуглеродистой мартенситной стали, совмещенная с закалкой заготовки охлаждением на воздухе непосредственно с температуры горячей обработки давлением; азотирование при температуре, исключающей рекристаллизацию структуры заготовки, полученной в результате охлаждения на воздухе, при этом направление диффузионного потока должно быть перпендикулярно направлению деформации.
Применение для азотирования низкоуглеродистых мартенситных сталей позволяет совместить охлаждение на воздухе после горячей обработки давлением с закалкой, в результате создается структура низкоуглеродистого мартенсита с текстурой горячей деформации, оба эти фактора ускоряют процесс диффузионного насыщения поверхностных слоев заготовки, так как в азотистом мартенсите поверхностных слоев с текстурой горячей деформации интенсивнее диффундирует азот и образующиеся нитриды распределяются более равномерно и плотно, чем в феррите среднеуглеродистных сталей и в низкоуглеродистом мартенсите, не имеющем текстуры.
В таблице 1 приведены характеристики диффузионных слоев, полученных различными способами:
- заявляемый способ: совмещение закалки с прокаткой, низкоуглеродистые мартенситные стали (НМС), направление диффузионного потока перпендикулярно оси прокатки;
- способ с совмещением закалки, использованием НМС, но направление диффузионного потока параллельно направлению деформации;
- способ, принятый за аналог, но с использованием заявленных сталей;
- способ-прототип.
- заявляемый способ: совмещение закалки с прокаткой, низкоуглеродистые мартенситные стали (НМС), направление диффузионного потока перпендикулярно оси прокатки;
- способ с совмещением закалки, использованием НМС, но направление диффузионного потока параллельно направлению деформации;
- способ, принятый за аналог, но с использованием заявленных сталей;
- способ-прототип.
Из табл. 1 следует, что эффект ускорения азотирования и повышения твердости имеет место только при наличии текстуры в низкоуглеродистом азотистом мартенсите при направлении диффузионного потока перпендикулярно направлению деформации. Из таблицы следует также, что глубина и твердость азотированного слоя, полученного заявляемым способом, выше, чем эти характеристики для слоя, полученного известным способом.
Для сохранения текстурованной структуры низкоуглеродистого мартенсита температуру азотирования назначают ниже температуры рекристаллизации и ниже температуры, при которой происходит отпуск низкоуглеродистого мартенсита.
Температуру азотирования выбирали по результатам исследования слоев, полученных при различных температурах азотирования (табл. 2) по заявленному способу азотирования, т.е. с совмещением закалки заготовки с охлаждением на воздухе после деформации и направлении диффузионного потока перпендикулярно направлению деформации.
Результаты исследования азотированных слоев, полученных заявленным способом при различных температурах (табл. 2), свидетельствуют о том, что температура азотирования 540 - 580oC гарантирует получение слоев глубиной 0,6 - 0,9 мм с твердостью на поверхности H = 1080-1380; что больше, чем соответствующие характеристики диффузионных слоев, полученных способом, принятым за аналог.
Следовательно, заявленный способ азотирования может обеспечить диффузионные слои, более глубокие и с большей твердостью, чем диффузионные слои, полученные известным способом.
Пример. Сталь 07Х3ГНМ и 10Х3НМФТ плавили в лабораторной индукционной печи, разливали в слитки 50 кг, слитки отжигали, затем прокатывали в прутки диаметром 20 мм с охлаждением на воздухе непосредственно с температур прокатки. В результате получали в прутках структуру текстурованного мартенсита с твердостью HRc = 30-32. Из прутков мехобработкой изготовили заготовки детали - ось O 18 - 16 мм, после чего заготовки азотировали в среде при температуре 560oC в течение 12 часов. После азотирования детали ее разрезали, исследовали структуру и свойства диффузионных слоев и сердцевины. Результаты исследования приведены в табл. 3.
Из табл. 3 следует, что осуществление азотирования заявленным способом обеспечивает достижение поставленной цели, т.е. ускоряет процесс и дает более твердый поверхностный слойк
Claims (3)
1. Способ изготовления азотированных деталей из низкоуглеродистых мартенситных сталей, включающий горячую обработку заготовки давлением, закалку на воздухе, азотирование, отличающийся тем, что закалку осуществляют в процессе охлаждения заготовки на воздухе непосредственно с температур горячей обработки давлением, азотирование осуществляют при температуре ниже температуры рекристаллизации при направлении диффузионного потока перпендикулярно направлению деформации.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что деталь изготавливают из стали 07Х3ГНМ, а азотирование ведут при 540 - 580oC.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что деталь изготавливают из стали 10Х3ГНМФТ, а азотирование ведут при 540 - 580oC.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98108131A RU2133299C1 (ru) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Способ изготовления азотированных деталей из низкоуглеродистых мартенситных сталей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98108131A RU2133299C1 (ru) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Способ изготовления азотированных деталей из низкоуглеродистых мартенситных сталей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2133299C1 true RU2133299C1 (ru) | 1999-07-20 |
Family
ID=20205396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98108131A RU2133299C1 (ru) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Способ изготовления азотированных деталей из низкоуглеродистых мартенситных сталей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2133299C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013084034A1 (en) | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Solaris Holdings Limited | Method of improvement of mechanical properties of products made of metals and alloys |
-
1998
- 1998-04-27 RU RU98108131A patent/RU2133299C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Лахтин Ю.М. и др. Азотируемые низкоуглеродистые мартенситные стали. Металловедение и термическая обработка металлов. - 1980, N 3, c.9. * |
Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка стали. - М.: Машгиз, 1950, с.167. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013084034A1 (en) | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Solaris Holdings Limited | Method of improvement of mechanical properties of products made of metals and alloys |
US10081858B2 (en) | 2011-12-07 | 2018-09-25 | Solaris Holdings Limited | Method of improvement of mechanical properties of products made of metals and alloys |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7648588B2 (en) | Method for carburizing steel components | |
Farrahi et al. | An investigation into the effect of various surface treatments on fatigue life of a tool steel | |
US6059898A (en) | Induction hardening of heat treated gear teeth | |
CN109266964A (zh) | 一种钢锻件生产加工工艺 | |
JPH02285024A (ja) | 無心焼入れした転がり軸受鋼から転がり軸受部材を製造する方法 | |
RU2133299C1 (ru) | Способ изготовления азотированных деталей из низкоуглеродистых мартенситных сталей | |
KR100232268B1 (ko) | 금형용강의 열처리방법 | |
US6902631B2 (en) | Air-hardening, low to medium carbon steel for improved heat treatment | |
JP2006291239A (ja) | 汎用小型ベアリングのベアリング内外輪用の高炭素クロム軸受鋼鍛造素形材の製造方法および転動疲労寿命に優れた軌道面と高靱性の軌道保持部を有するベアリング内外輪 | |
JP2002327238A (ja) | 転がり軸受用軌道輪 | |
JPH0853711A (ja) | 表面硬化処理方法 | |
JP4963918B2 (ja) | Crを含有する低炭素鋼の焼鈍方法 | |
JPH0679541A (ja) | 高周波焼入れトルク伝動軸の形成法 | |
JPH06104852B2 (ja) | 浸炭鋼材の製造法、並びにこれより作られる物品 | |
SU1752790A1 (ru) | Способ деформационно-термической обработки стали | |
US20140065003A1 (en) | Novel method of improving the mechanical properties of powder metallurgy parts by gas alloying | |
KR0138441B1 (ko) | 단조용 강재의 표면 경화방법 | |
KR100240043B1 (ko) | 금형소재의 열처리 제조방법 | |
RU2094484C1 (ru) | Способ обработки стальных изделий | |
SU1748946A1 (ru) | Способ обработки деталей из порошковой быстрорежущей стали | |
CN117604203A (zh) | 一种轴承套圈的加工方法 | |
RU1770388C (ru) | Способ поверхностной термической обработки стальных изделий | |
CN115928002A (zh) | 一种高碳铬轴承钢制轴承零件碳氮共渗工艺 | |
JPS63195202A (ja) | 焼結部品の製造方法 | |
JPH0663080B2 (ja) | 細粒組織を有する浸炭部品の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110428 |
|
RZ4A | Other changes in the information about an invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140428 |