Мармер, Мурованная, Васильев – Электропечи для термовакуумных процессов (1991) (1074336), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Отпуск сталей 20Х13 н 15Х11МФ пронзводнлн при ~з~З Па, 700 'С и выдержке 2-3 ч, а стали ХН65ВМТЮ при 800 'С— ;-:Йосле термообработки контролировались изменение класса чистоналнчие оксидной пленки, микроструктура, наличие и глубина деого слоя. Определялись лри комнатной температуре следующие скис свойства: временное сопротивление разрыву, предел теотносительное удлинение, относительное сужение, ударная ,. кость, твердость, а также исследовалось изменение химического ва послойным химическим анализом и анализом на рензтеновмнкроанализаторах.
': Для проведения послойного химического анализа с образцов после,,вательно снимали три слоя толщиной 0,1-0,15 мм„а также бралась а из центра образца. ',,Результаты работы, представленные на рнс. 3.2, 33 и в табл. 3.1, тн, что для исследованных материалов можно сделать следую~ив выводы: ат 96 УУ2 У28 х мам 2 Фд Ю9 Ю а) У6 52 96 69 Ю з6 УУ2 У28 х,мхм Уб... 52 96 69 Ю 96 Утг Юх,м бу ряс.
3.2- Изменение содержания (С, %) хрома по глубине х поверхностного слое образцов после обработки по разлюаым режимам, определениьм на мяхрорентгевовскях анализаторах САМЕКА (длн режимов 3„6, 8, 14 по табл. 3.1) н МАР: и — скаль 2ОХ13 (режимы 3 — крввые 5, 6; 9 — кривая 1; 10 — кривая 2; 11 — кривая 3; 12 — крявая 4); б — сталь ХН65ВМТВ (режимы 8, 17-19 соответственно кривме 8, 12-29; е — сталь 15Х11МФ (релонеы 6 — кривая 6; 13— кряааа13; 14 — криааа У; 15 — кряяах 15; 16 — кривая 16) нагрев в вакууме при давлениях 1-0,1 Па не юыеняет ьеикрорелье. фа поверхности и сохраняет шероховатость (у 7; 88 н У йв (12 О бг бе тн м жо тог ггу гзн гбб х, икм ну,гпа уб ог г о о к, икм йу,(йа т,г лр о бг б9 об уго убо ю ггпу гоп гоо Оу' к, ики ;,;,33.
Изменение микротверпоегв НУ по глубине х поверхностного слоя об- а после обработки по различным режимам: '!Н '- сталь ХН65ВМТВ (режимы 17-20 — кривые 17-20); б — сталь 15Х11МФ 13-16 — кривые 13-161; е — сталь 20Х13 (режимы 9-12 — кривые -'ХУ) (нагрев при т = 2 ч и охлаждение в вакууме при давлениях 1 и 0,1 Па 'режимам 3, 4„5, 6, 9, 13, 17 (см. табл.
3.1) обеспечивают получение ой поверхностя; ~31псле ускоренного охлаждения глубина поверхностного слоя, обед" ого легирующими элементами (определенная по микротвердости, ографическим анализом и микрорентгеноспектральным анали- ), не превьппает 50 — 60 мкм; .', отпуск и старение при давлении 0,1 Па не вызывают дополнительно- , Изменения состояния поверхности и образования обедненного слоя; ;.чюменение среднего но слою содержания С, Сг, Мо, 1т', Тт, А1, опре- ое послойным химическим анализом, не превышает разброса ентрации по ГОСТ 5632 — 72 для сталей 20Х13, 1Х11МФ, ХН65ВМТ(0„ ;,'охлаждение в нейтральных газах (аргоне марки А по ГОСТ 10157 — 79, 1 сорта по ГОСТ 9293 — 74) прн давлениях 5 ° 104 и 9,3 ° 10е Па 69 Табеичо Х1.
Реиамм термооарее Негр ее т р гре. д Ф мюее,д д 'С оеереое. ч оеомр~ ко. ч е, Пе Номер рееооее 1040 11 20Х13 12 20Х13 0,13 0.13 1060 1060 13 15Х11МФ 14 15Х11МФ 0,13 0„13 0,13 1060 0,13 0,13 0,13 1170 1170е 1170е 0,13 1170» 0,13 ереяямнюревадо960 С-5ч, выдервка2ч, от960до1170 С-нагрев1ч, анелогнчно по изменению химического состава охлажденшо в вакууме:. термически обработанные в вакууме образны свидетельствуют, чго вакуумная обработка не снижает прочности и повышает пластичность Особенности поведения сталей при нагреве в вакууме проявляютсе при нагреве отливок нз стали Г1ЗЛ, прн атом слой, обедненный маргзв цем„составляет О,З, а углеродом — 0,25 мм, что в 8 — 10 раз меньше* чем при обработке на воздухе Щ.
1 20Х13, 15Х11МФ 2 20Х13, 15Х11МФ 3 20Х13 4 20Х13 5 15Х11МФ б 15Х11МФ 7 ХН65ВМТЮ 8 ХН65ВМТЮ 9 20Х13 1О 20Х13 15 15Х11МФ 16 15Х11МФ 17 ХН65ВМТЮ 18 ХН65ВМТЮ 19 ХН65ВМТЮ 20 ХН65ВМТЮ 750 750 1040 1040 1060 1060 1170е 1170» 1040 1040 3,5 3,5 5 5 б 6 8 8 5 5 1.3 1,3 0„13 1„3 1,3 0,13 0,13 0,13 Скорость, 'с! Тсвюосорвя Ссрм Светам Бясспппая Охяювдс- ппс с попсе "3' 5 '! :15 «100 Ср Бдсстюдм Корвчневад 20 Б Корячяевм 0 15 Свесло-коричневая 17 Блестюлвя Свстлочярм 0 10 20 'ч$пя неряэвеюших сталей 1Х18Н9Т и Х17 при высокотемператур",' 'сотжиге при давлении 1,3 .
10 з Па не наблюдалось обезуглерожи. При давлении 13 Па образцы стали Х17, не имеющие оксидвой , обезуглероживались при 1350 С весьма незначительно (с 0,07% ,',"::6,65б% по массе). При наличии оксидной пленки за 6 ч содержание да снижается до 0,005%. Показано, чзо на скорость обезуглеро, авия оказывает большее влияние толщина окисной пленки, чем „„ржание углерода в сплаве. Изменение толщины пленки с 4 10 з 91 "'~:1Ф 100 ) ф1'10о 100 н) 210о 100 ' фЗ' -!00 о"::"2Ф 100 ) ".10ч ) '10о -100 ) ;% -100 ! '20' 100 ) ,10" -100 ) 10' 100 Стспсввопспдв- Впвпввот впд повсрвровввпв, % поссв 26 2Е 0 -2,5 о 0 15 25 0 19 до 2 10 э мкм увеличивает скорость обезуглероживання в 10 раэ по сравнению с изменением содержания углерода (в массовых долях) с 0,1 до 0,06%.
Одним нз основных условий„определяющих обеэугле. рожнвание, является наличие достаточного количества окислителя (СОэ, Оэ, НэО). Однако содержание СОэ + НэО в печах при нагреве уменьшается и при высокая температуре составляет всего 2--3% 131, Нагрев стали Х18Н10Т при различных давлениях остаточной среды позволяет оценить ее влияние на состояние поверхности. Так, после отжита при 1000 'С, времени въцюржки 15 ч и скорости охлаждения 100 'С/ч в печи с паромасляным диффузионным насосом получены резулътаты, представленные в табл. 3.2. Показано, что микрорельеф поверхности не изменился при всех режимах отжита, но светлая поверхность наблюдалась только после нагрева в сверхвысоком безмасл ном вакууме (10"а — 10 е Па), Повышение давления до 4 .
РВ Па при разогреве приводило к некоторому потемнению поверхности, что указывало на образование оксидных пленок в процессе нагрева. Эти пленки сохранялись при снижении остаточного давления во время выдержки до 10"е Па пуи 1000 'С. Аналогичные результаты были получены и при 10 э — 10 Па (паромасляные диффузионные насосы).
Масс-спектрометрический анализ остаточных газов в камере показал„что парциалъные давления азота и окиси углерода и водорода существенно не изменились в процессе нагрева при давлении 10 э — 10 е Па (рис.3.4,а н б). При давлении 10"а Па, создаваемом путем дросселирования затвором потока иэ форкамеры, состав остаточных газов заметно изменился (рис. 3.4, в). Увеличилось парциальное давление азота и окиси углерода и аргона. Подсчитанная скорость испарения образцов из стали Х18Н10Т иа- хОдитсЯ В пРеделах (2'+ 4) 10 г~(см .
с) и близка к рщее полу. ченнымзначениям для стали 1Х18Н9Т 190]. При более низких температурах с целью имитации режимов прогрева корпуса печи и выявления его влияния на качество поверхности исследования проводились в печи типа СНВЛ-1.3.1~16, откачиваемай паромасляным насосом,. Параметры режимов и оценка состояния поверхности приведены в табл. ЗЗ.
Как следует иэ табл. 3.3, на полизпованных частях образцов блестящая светлая поверхность при 10 Па сохраняется при нагреве до 700 'С, в то время как на боковых поверхностях, полученных вырубкой, светло-коричневая пленка образуется уже при 500 'С. Класс чистоты полированной поверхности при всех режимах нагрева сохранился.
Следовательно„обезгаживание полированных корпусов и дру тих деталей сверхвысоковакуумных установок и печей можно проводить при температурах 300 — 500 'С и давлении 1О э — 10 э Па, создаваемом паромасляными диффузионнъпнн насосами. у2 л3 а3 о . о ф о о1 С Т Ю 1 Ю + Ф„- фи Ю и 93 3 ЛЛд1- И ~ 111' Ю Т о~ ,9 ч,~ +м~~' Ф~ Т Ю . 1 О1 й л + о со + , .!. во О О 'О О1 С4 у Т~~ л о о1 л еи е аъв+ о 1 ЧЗ О„е.. о о ф аузз одаб $ ')И~=. й,1 З ФЧ о + ЮФ ф 1 О Ф ФЪ + Ю Ю сч 6~ 7 Ю 7.
н МЪ + 5 м $ М Йй д .$ ~$ 3$ 1ж е о ~6 ~~3 ~6 $1 и/ 8 Ут'УВУо М ат 2 Ут'й'И лс тб М с11 Ю~ р ур ирр юьу Рис. 3А. Спектрм остаточиых газов ииреватиаиой каьирм в процессе вьщержкв прв1000 С Оаыходвсйапнал гу притоке10мА): а — печь без образцов, и = 6,1 ° 10 Па; 6 — печь с образцом из сталя Х18Н1ОТ, р =1 ° 10 з Па; а — печь с образцом аз стали Х18Н1ОТ. р=23, 10 Пз Таблица ЗЗ. Уовммм взгрела и еостоявве иоверхвости посев мрмообреботки стели 1Х1ВН10Т при резлвчямх тмимретурах, осгаточвом даялвапи, скоросм па~ рева 150 С/ч и выдерике 5 ч Ввзуальвап сцепка составляя поварт- иосйв Температураа.
О С Г 10 з Блестлпив, То ке 300 500 700 900 10-' 10 з 10"з 10 Блссппцая, То ке Светло-корвчиевав Темпо-корячвезав Свепю-серах ;13безгаживанне материала следует учитывать прн разработке режи- : вакуумной термообработки сталей н сплавов: отсутствие нлн ьшение концентрации примесей внедрения может способствовать зерна, более интенсивному протеканию фазовых превращений „ч. п. Данные о составе и количестве газов. содержащихся в металлах, ны в 1911. ;аэднн технологические процессы принципиально осуществимы толь- , в вакууме (диффузионная металлнзацня стали, дегазационные "' гн), другие широко осуществляются на воздухе нлн в контроли- .атмосферах, но применение для них вакуума дает существен- " экономические и технические преимущества.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
