СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1995 года по МПК C21D1/56 

Описание патента на изобретение RU2044067C1

Изобретение относится к способам термообработки и может быть использовано в производстве проволоки, ленты и других длинномерных изделий.

Известен способ закалки, при котором нагретое в печи с защитной атмосферой длинномерное изделие охлаждают в масляной ванне с температурой 20-70оС (Х.С.Шахпазов и др. Производство метизов, Металлургия, 1977, с.244).

Недостатком указанного способа является огнеопасность среды и вредное воздействие на человека. Частицы масляного аэрозоля, глубоко проникая в дыхательные пути, нарушают функцию легких, снижают иммунобиологическую реактивность организма, что сопровождается частыми простудными заболеваниями, оказывают токсическое воздействие на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, вызывают кожные заболевания. Требуется надежная вентиляция из-за задымленности в цехах.

Известны синтетические закалочные среды (СЗС), которые находят все большее применение в машиностроении при закалке деталей (авт.св. N 1296603 и N 1650725, кл. C 12 D 1/60). Технологическое использование этих сред возможно при постоянном контроле температуры и концентрации раствора. Превышение температуры над допустимой приводит к распаду органических веществ и резкому изменению охлаждающих свойств среды. Указанный недостаток препятствует использованию этих сред в непрерывных процессах при термообработке длинномерных изделий в нитку, так как интенсивный теплообмен требует использования закалочных ванн больших объемов.

Наиболее близким к изобретению является способ термообработки стальной проволоки, включающий нагрев проволоки до температуры аустенизации и охлаждение в циркулирующей воде (патент Японии 57-177933, кл. C 21 D 9/52). Этот способ выбран за прототип.

Недостатком указанного способа является высокая скорость охлаждения, при которой образуется мартенсит с крупной игольчатой структурой. Такая проволока имеет низкую пластичность.

Целью изобретения является повышение качества термообработки.

Это достигается тем, что длинномерное изделие после выхода из печи нагрева пропускают через диафрагму, которая отсекает поток горячего газа защитной атмосферы печи и препятствует его взаимодействию с закалочной средой. Затем изделие поступает в закалочную среду, при этом время нахождения изделия на воздухе не должно превышать 3 с. В качестве закалочной среды используется водный раствор высокомолекулярных веществ, например метакрило-нитрильного сополимера. Длинномерное изделие, движущееся со скоростью 2-22 м/мин в зависимости от размера изделия, охлаждается со скоростью 50-130оС/с до температуры ниже температуры распада закалочной среды. Закалочная среда постоянно циркулирует и охлаждается с помощью теплообменника, а температура среды регулируется скоростью циркуляции раствора и охладителя.

Сочетание отличительных признаков позволяет использовать водные растворы полимеров в непрерывных процессах с интенсивным теплообменом и получить требуемые свойства и структуру металла.

Способ поясняется чертежом, где кривые 1 вода; 2 индустриальное масло; 3 1% -ный УЗСП-1; 4 2%-ный УЗСП-1; 5 3%-ный УЗСП-1; 6 4%-ный УЗСП-1; 7 5%-ный УЗСП-1.

Проволоку диаметром 1,2 мм из стали 60 нагревали в муфельной печи до 870оС в защитной атмосфере и пропускали через переходное устройство, содержащее диафрагму, отсекающую поток горячего газа от закалочной среды. Затем проволока прямолинейно поступала в закалочную ванну с закалочным раствором, циркулирующим через теплообменник.

В качестве закалочной среды использовались: вода, масло, водный раствор метакрило-нитрильного сополимера УЗСП-1 нескольких концентраций. Как видно из таблицы и чертежа, наилучший результат достигается с использованием 2-3% -ного раствора УЗСП-1. Использование скорости охлаждения меньшей 50оС/с приводит к образованию наряду с мартенситной структурой и структуры троостита, что снижает прочностные и усталостные характеристики изделия. Превышение скорости более 130оС/с приводит к повышенной хрупкости и обрыву изделия. Применение растворов высокомолекулярных соединений вместо масел улучшает экологические показатели процесса и условия труда в термических отделениях заводов.

Похожие патенты RU2044067C1

название год авторы номер документа
АГРЕГАТ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1992
  • Белалов Х.Н.
  • Кузнецов Н.А.
  • Недовизий И.Н.
  • Крылов С.А.
  • Александров Г.А.
RU2009216C1
Способ термической обработки заготовок из доэвтектоидных легированных карбидообразующими элементами сталей 1990
  • Божко Галина Трофимовна
  • Изотов Георгий Васильевич
  • Рулева Раиса Васильевна
  • Андрианова Елена Михайловна
SU1781310A1
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ТЕРМООБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2001
  • Пасечник Н.В.
  • Крылов В.С.
  • Сивак Б.А.
  • Крылов С.В.
  • Шуляев Ю.П.
RU2200202C2
Способ изготовления проволоки с защитным алюминиевым покрытием 1978
  • Отрубенников Анатолий Александрович
SU685378A1
Установка электроконтактного нагрева протяжных изделий 1980
  • Гельфанд Илья Маркович
  • Петров Владимир Александрович
  • Ведерников Рудольф Кронидович
SU931766A1
Способ термической обработки стали 1986
  • Михайлец Вера Трофимовна
  • Корнеева Анна Александровна
  • Бурдова Марина Борисовна
SU1392124A1
СРЕДА ДЛЯ ЗАКАЛКИ МЕТАЛЛОВ 1999
  • Швецов О.К.
  • Швейкина Ю.Е.
RU2176673C2
Способ цинкования длинномерных стальных изделий 1987
  • Гельфанд Илья Маркович
  • Торчинский Ефим Майорович
  • Скворцова Лидия Александровна
  • Петров Владимир Александрович
SU1468961A1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ТИПА ВАЛОВ 1991
  • Фельдман В.Е.
  • Филимонов Г.Н.
  • Осминин Б.А.
  • Кривошеев В.П.
  • Алексеенко В.Т.
  • Виноградская А.А.
  • Кагало В.В.
RU2012600C1
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОТЯЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 1997
  • Шустов Борис Николаевич
  • Мичурин Б.В.(Ru)
  • Пятов В.В.(Ru)
  • Ракчеев А.А.(Ru)
  • Арсеньев В.В.(Ru)
  • Евдокимов Геннадий Григорьевич
  • Калегов Валерий Васильевич
  • Королев Владимир Николаевич
  • Дворецкий Александр Анатольевич
  • Ганзуленко Сергей Михайлович
RU2116360C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 044 067 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к способам термообработки и может быть использовано в производстве проволоки, ленты и других длинномерных изделий. Длинномерное изделие нагревают до температуры аустенизации, пропускаются через диафрагму, которая препятствует контакту горячего печного газа с закалочной средой. При этом время нахождения изделия на воздухе не превышает 3 с. Затем изделие пропускают через водный раствор высокомолекулярных веществ и охлаждают со скоростью 50-130°/с до температуры ниже температуры распада среды. Закалочная среда постоянно циркулирует и охлаждается. 1 ил. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 044 067 C1

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий нагрев до температуры аустенизации и охлаждение в циркулирующей закалочной среде водного раствора высокомолекулярных веществ с заданной скоростью охлаждения, отличающийся тем, что охлаждение начинают по истечении времени, не превышающего 3 с, с конца нагрева и ведут со скоростью 50 130oС/с до температуры ниже температуры распада закалочной среды, которую в процессе постоянно охлаждают. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве закалочной среды используют водный раствор сополимера метаакриловой кислоты с акрилонитрилом с концентрацией сополимера 2 3 мас.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2044067C1

Устройство для модифицирования расплавленного металла 1989
  • Черняховский Моисей Мотьевич
  • Дронюк Николай Николаевич
  • Шейко Анатолий Антонович
  • Великий Александр Иванович
  • Штыка Григорий Никодимович
SU1705353A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

RU 2 044 067 C1

Авторы

Недовизий И.Н.

Кузнецов Н.А.

Крылов С.А.

Даты

1995-09-20Публикация

1992-04-14Подача