×
25.08.2017
217.015.9b9d

Результат интеллектуальной деятельности: Способ обработки метастабильных аустенитных сталей методом интенсивной пластической деформации

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, в частности, для изготовления изделий и конструкций для химической промышленности, в энергетике и т.д. Способ обработки аустенитных сталей в метастабильном состоянии включает ступенчатую интенсивную пластическую деформацию с понижением температуры проведения каждой последующей ступени, при этом ступенчатую пластическую деформацию проводят с понижением температуры в интервале 450-20°C с суммарной истинной степенью деформации 6-8 до получения полностью аустенитной нанокристаллической структуры. Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик и коррозионной стойкости метастабильных аустенитных сталей при сохранении достаточного уровня пластичности. 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке метастабильных аустенитных сталей путем интенсивной пластической деформации, и может быть использовано в различных отраслях техники, в частности для изготовления изделий и конструкций для химической промышленности, в энергетике и т.д.

Применение метастабильных аустенитных сталей в настоящее время ограничивается сложностью деформационно-термического упрочнения. Высокий комплекс прочностных и пластических свойств достигается путем сложных обработок. Для высоких степеней деформации при низких температурах требуются мощные деформирующие устройства. Поэтому поиск новых способов обработки метастабильных аустенитных сталей является в настоящее время весьма актуальной проблемой.

Известен «Способ получения заготовок сталей аустенитного класса с нанокристаллической структурой» (РФ 2488637 C1, C21D 8/00, 27.07.2013), в котором предложена обработка метастабильных аустенитных сталей типа 08X18H10 для получения нанокристаллической структуры, включающий интенсивную пластическую деформацию (ИПД) многократной ковкой с изменением оси ориентации при температуре 500-650°C с суммарной истинной степенью деформации не менее 3 и последующий отжиг при температуре выше изотермической ковки. Методы ИПД основаны на создании в материалах высокой плотности дефектов кристаллического строения, в результате чего сталь, полученная при подобной обработке, характеризуется высокой прочностью, но обладает низкой коррозионной стойкостью и усталостной прочностью из-за частично образующегося в результате деформации мартенсита.

Наиболее близким к предложенному является «Способ получения заготовок сталей аустенитного класса» (РФ 2468093 C1, C21D 8/00, 27.11.2012), в котором способ изготовления заготовок из метастабильных аустенитных сталей типа 08Х18Н10Т включает интенсивную пластическую деформацию методом многократной ковки с последовательным изменением оси ориентации с понижением температуры деформации на 80-150 К, причем первую осадку проводят при температуре 1224-1323 К, а две последние - при температуре 873-923 К с последующим отжигом при температуре выше температуры двух последних осадок. Несмотря на то что полученный сплав имеет достаточно однородную нанокристаллическую структуру, прочностные и коррозионно-стойкие характеристики сплава недостаточно высокие вследствие присутствия в структуре сплава некоторого количества мартенсита.

Задачей изобретения является разработка способа обработки метастабильной аустенитной стали для получения нанокристаллической структуры в 100%-ном аустенитном состоянии.

Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик и коррозионной стойкости метастабильных аустенитных сталей при сохранении достаточного уровня пластичности.

Технический результат достигается тем, что в способе обработки аустенитных сталей в метастабильном состоянии, включающем ступенчатую интенсивную пластическую деформацию с понижением температуры проведения каждой последующей ступени, согласно изобретению ступенчатую пластическую деформацию проводят с понижением температуры в интервале 450-20°C с суммарной истинной степенью деформации 6-8 до получения полностью аустенитной нанокристаллической структуры.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Структура метастабильных аустенитных сталей представляет собой неустойчивый аустенит, который может претерпевать мартенситное превращение в результате обработки холодом или пластической деформации ниже мартенситной точки Мд. Свойства стали определяются соотношением количества аустенита и мартенсита в структуре. Используя одноступенчатую интенсивную пластическую деформацию при комнатной температуре можно сформировать нанокристаллическую структуру с размером зерна 60 нм, но при этом в процессе деформации образуется 74% мартенсита, что приводит к охрупчиванию материала (образцы при растяжении рвутся в упругой области). При проведении одноступенчатой интенсивной пластической деформации при температуре 450°C можно получить полностью аустенитное состояние, но размер зерна при этом составляет 125 нм, что способствует понижению предела прочности 1680 МПа (условный предел текучести 1640 МПа) при относительном удлинении 10%. Интенсивная пластическая деформация, проводимая в интервале температур 450-20°C по ступенчатому режиму с понижением температуры на каждом последующем этапе и суммарной истинной степенью деформации 6-8, понижает температуру появления мартенсита деформации, сдвигая ее в область отрицательных температур при одновременном измельчении зерна, что позволяет получить конечную структуру, содержащую 100%-ный аустенит, упрочненный за счет создания ультрамелкозернистой структуры.

Пример реализации способа

Закалку образцов стали 08Х18Н10Т осуществляли с температуры 1050±10°C в воду. Размер зерна аустенита составил 25 мкм. Деформацию кручением под высоким квазигидростатическим давлением (КВД) проводили при давлении 6 ГПа со скоростью 1 об/мин на образцах диаметром 20 мм и толщиной 1 мм по ступенчатому режиму с понижением температуры каждой последующей ступени в три этапа: Тдеф=450°C (3 оборота) → Тдеф=300°C (3 оборота) → Тдеф=20°C (4 оборота), при этом на каждом этапе происходило измельчение зерна при этих температурах: до 125 нм на первом этапе, до 85 нм на втором этапе и до 60 нм на третьем этапе. Суммарное количество оборотов равнялось 10, что соответствует истинной степени деформации на середине радиуса образцов ~7,4.

После обработки стали 08Х18Н10Т получили нанокристаллическую структуру со средним размером зерна 60 нм при комнатной температуре в полностью аустенитном состоянии (100%), поскольку последовательное уменьшение размера зерна при КВД способствовало уменьшению температуры появления мартенсита деформации и ее смещению в область отрицательных температур. Сталь после КВД имела предел прочности 1855 МПа, условный предел текучести 1820 МПа при относительном удлинении 4%.

Таким образом, предложенный способ обработки метастабильных аустенитных сталей позволяет получить нержавеющие стали с высоким уровнем прочностных свойств при достаточном уровне пластичности для их последующей обработки и использования.

Способ обработки аустенитных метастабильных сталей, включающий ступенчатую интенсивную пластическую деформацию с понижением температуры проведения каждой последующей ступени, отличающийся тем, что ступенчатую пластическую деформацию проводят с понижением температуры в интервале 450-20°С с суммарной истинной степенью деформации 6-8 с получением аустенитной нанокристаллической структуры.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 151-160 из 324.
19.01.2018
№218.016.0ca2

Гибридная пористая конструкция для замещения костно-хрящевых дефектов

Изобретение относится к медицине. Гибридная пористая многослойная конструкция для замещения костно-хрящевых дефектов содержит пористый слой на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, также содержит сплошной слой на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена поверх пористого слоя с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632785
Дата охранного документа: 09.10.2017
19.01.2018
№218.016.0d0d

Интерметаллический сплав на основе tial

Изобретение относится к области металлургии, в частности легированным сплавам на основе γ-TiAl. Интерметаллический сплав на основе TiAl содержит, ат.%: алюминий 44-46, ниобий 5-7, хром 1-3, цирконий 1-2, бор 0,1-0,5, лантан ≤0,2, титан - остальное. Сплав характеризуется мелкозернистой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633135
Дата охранного документа: 11.10.2017
19.01.2018
№218.016.0d7e

Композиционный материал на полимерной основе для комбинированной защиты гамма, нейтронного и электромагнитного излучения, наполненный нанопорошком вольфрама, нитрида бора и технического углерода

Изобретение относится к области защиты от ионизирующего и сверхвысокочастотного излучения. Предлагаемый композиционный материал состоит из сверхвысокомолекулярного полиэтилена 40-62 мас.%, порошка вольфрама 18-20 мас.%, нитрида бора 15-20 мас.% и технического углерода УМ-76 5-20 мас.%....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632934
Дата охранного документа: 11.10.2017
19.01.2018
№218.016.0d88

Способ измерения характеристик аморфных ферромагнитных микропроводов

Изобретение относится к аморфным ферромагнитным микропроводам (АФМ) в тонкой стеклянной оболочке и используется в устройствах измерительной техники. Сущность изобретения заключается в том, что в способе измерения характеристик аморфных ферромагнитных микропроводов (АФМ) исследуемый АФМ жестко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632996
Дата охранного документа: 11.10.2017
19.01.2018
№218.016.0d9c

Композиционный материал на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена для комбинированной радио и радиационной защиты, наполненный пентаборидом дивольфрама и техническим углеродом

Изобретение относится к области защиты от ионизирующего и сверхвысокочастотного излучения. Предлагаемый композиционный материал состоит из: сверхвысокомолекулярного полиэтилена - 50-75 масс.%, пентаборида дивольфрама - 20-30 масс.% и технического углерода УМ-76 - 5-20 масс.%. Изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632932
Дата охранного документа: 11.10.2017
20.01.2018
№218.016.157b

Биоинженерная конструкция с антибактериальным покрытием для замещения костно-хрящевых дефектов

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедии, травматологии и трансплантологии, и предназначено для изготовления протезов, скаффолдов и биоимплантатов для замещения костно-хрящевых дефектов. Биоинженерная многослойная конструкция на основе биосовместимого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634860
Дата охранного документа: 07.11.2017
20.01.2018
№218.016.1710

Способ прошивки в стане винтовой прокатки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения бесшовных труб и полых трубных заготовок винтовой прошивкой. Способ включает прошивку круглой заготовки в стане винтовой прокатки. Уменьшение разностенности и овальности труб и гильз...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635685
Дата охранного документа: 15.11.2017
20.01.2018
№218.016.175e

Способ деформационно-термической обработки для формирования функциональных характеристик медицинского клипирующего устройства из сплава ti-ni с памятью формы

Изобретение относится к металлургии, а именно к термомеханической обработке изделий из сплавов с памятью формы (СПФ) и наведению в них эффекта памяти формы (ЭПФ), в частности клипирующего устройства для создания гемостаза с возможностью восстановления кровотока в трубчатых эластичных структурах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635676
Дата охранного документа: 15.11.2017
20.01.2018
№218.016.17bc

Способ подготовки к работе воздушной фурмы доменной печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. Осуществляют очистку наружного стакана и рыльной части металлической дробью, напыление на них алюмосодержащего газотермического покрытия, установление теплоизолирующей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635489
Дата охранного документа: 13.11.2017
20.01.2018
№218.016.186d

Способ получения лигатуры на медно-никелевой основе

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве лигатур на основе меди, никеля, магния и алюминия. При производстве лигатуры шихтовые материалы в виде гранул чистых металлов размером от 1 до 10 мм, таких как никель, медь и магний смешивают в требуемых пропорциях и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635490
Дата охранного документа: 13.11.2017
Показаны записи 151-160 из 181.
19.01.2018
№218.016.0d0d

Интерметаллический сплав на основе tial

Изобретение относится к области металлургии, в частности легированным сплавам на основе γ-TiAl. Интерметаллический сплав на основе TiAl содержит, ат.%: алюминий 44-46, ниобий 5-7, хром 1-3, цирконий 1-2, бор 0,1-0,5, лантан ≤0,2, титан - остальное. Сплав характеризуется мелкозернистой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633135
Дата охранного документа: 11.10.2017
19.01.2018
№218.016.0d7e

Композиционный материал на полимерной основе для комбинированной защиты гамма, нейтронного и электромагнитного излучения, наполненный нанопорошком вольфрама, нитрида бора и технического углерода

Изобретение относится к области защиты от ионизирующего и сверхвысокочастотного излучения. Предлагаемый композиционный материал состоит из сверхвысокомолекулярного полиэтилена 40-62 мас.%, порошка вольфрама 18-20 мас.%, нитрида бора 15-20 мас.% и технического углерода УМ-76 5-20 мас.%....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632934
Дата охранного документа: 11.10.2017
19.01.2018
№218.016.0d88

Способ измерения характеристик аморфных ферромагнитных микропроводов

Изобретение относится к аморфным ферромагнитным микропроводам (АФМ) в тонкой стеклянной оболочке и используется в устройствах измерительной техники. Сущность изобретения заключается в том, что в способе измерения характеристик аморфных ферромагнитных микропроводов (АФМ) исследуемый АФМ жестко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632996
Дата охранного документа: 11.10.2017
19.01.2018
№218.016.0d9c

Композиционный материал на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена для комбинированной радио и радиационной защиты, наполненный пентаборидом дивольфрама и техническим углеродом

Изобретение относится к области защиты от ионизирующего и сверхвысокочастотного излучения. Предлагаемый композиционный материал состоит из: сверхвысокомолекулярного полиэтилена - 50-75 масс.%, пентаборида дивольфрама - 20-30 масс.% и технического углерода УМ-76 - 5-20 масс.%. Изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632932
Дата охранного документа: 11.10.2017
20.01.2018
№218.016.157b

Биоинженерная конструкция с антибактериальным покрытием для замещения костно-хрящевых дефектов

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедии, травматологии и трансплантологии, и предназначено для изготовления протезов, скаффолдов и биоимплантатов для замещения костно-хрящевых дефектов. Биоинженерная многослойная конструкция на основе биосовместимого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634860
Дата охранного документа: 07.11.2017
20.01.2018
№218.016.1710

Способ прошивки в стане винтовой прокатки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения бесшовных труб и полых трубных заготовок винтовой прошивкой. Способ включает прошивку круглой заготовки в стане винтовой прокатки. Уменьшение разностенности и овальности труб и гильз...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635685
Дата охранного документа: 15.11.2017
20.01.2018
№218.016.175e

Способ деформационно-термической обработки для формирования функциональных характеристик медицинского клипирующего устройства из сплава ti-ni с памятью формы

Изобретение относится к металлургии, а именно к термомеханической обработке изделий из сплавов с памятью формы (СПФ) и наведению в них эффекта памяти формы (ЭПФ), в частности клипирующего устройства для создания гемостаза с возможностью восстановления кровотока в трубчатых эластичных структурах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635676
Дата охранного документа: 15.11.2017
20.01.2018
№218.016.17bc

Способ подготовки к работе воздушной фурмы доменной печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. Осуществляют очистку наружного стакана и рыльной части металлической дробью, напыление на них алюмосодержащего газотермического покрытия, установление теплоизолирующей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635489
Дата охранного документа: 13.11.2017
20.01.2018
№218.016.186d

Способ получения лигатуры на медно-никелевой основе

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве лигатур на основе меди, никеля, магния и алюминия. При производстве лигатуры шихтовые материалы в виде гранул чистых металлов размером от 1 до 10 мм, таких как никель, медь и магний смешивают в требуемых пропорциях и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635490
Дата охранного документа: 13.11.2017
13.02.2018
№218.016.20a4

Устройство для повышения тягового усилия локомотива

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам для повышения тягового усилия локомотива. Устройство для повышения тягового усилия локомотива включает систему подачи песка под колеса локомотива, систему дополнительных воздуховодов, расположенных попарно по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641611
Дата охранного документа: 18.01.2018
+ добавить свой РИД