УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ СТАЛИ В БУНТАХ Российский патент 1999 года по МПК C21D9/60 C21D8/06 

Изобретение относится к оборудованию для термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано преимущественно для отжига, нормализации, закалки калиброванной стали из межкритического интервала температур (МКИ) и термоулучшения (закалки и отпуска) калиброванной стали, предназначенной для изготовления высокопрочных крепежных изделий методом холодной объемной штамповки (ХОШ).

Технология закалки из МКИ предусматривает нагрев в межкритический интервал температур с последующим быстрым охлаждением стали, причем для обеспечения стабильности свойств необходимо точное поддержание температурного режима.

Известна технология проведения рекристаллизационно-сфероидизирующего отжига с частичной фазовой перекристаллизацией, заключающаяся в нагреве выше A_c1 и последующем медленном (0,05 - 0,5^oC/сек) охлаждении. Преимуществом данной технологии является значительно меньшая продолжительность термической обработки по сравнению с обработкой в колпаковой печи. Известные в настоящее время технологические решения, обеспечивающие получение двухфазной ферритомартенситной структуры калиброванной проволоки, предусматривают ее нагрев в бунтах в камерных печах, что не обеспечивает требуемой стабильности свойств. Аналогичные недостатки свойственны и для термоулучшения бунтов калиброванной стали при закалке и отпуске в камерных печах.

Известно использование индукционного нагрева в линиях для термообработки проволоки, например в установках для индукционного нагрева проволоки [1 и 2] .

Наиболее близким по существу является установка для термообработки калиброванной стали, содержащая разматывающее устройство, правильно-толкающее устройство, блок нагрева и охлаждения, индуктор отпуска и сматывающее устройство [3].

Недостатком данного оборудования является наличие фильеры, установленной после разматывающего устройства перед правильно-толкающим устройством, что усложняет конструкцию линии и при использовании исходно калиброванной стали абсолютно бесполезно, а отсутствие толкающего устройства между блоком нагрева и охлаждения и индуктором отпуска осложняет заправку проволоки при каждом пуске установки и приводит к частому выходу из строя индуктора отпуска. Отсутствие возможности ускоренного охлаждения после индуктора отпуска приводит к необходимости сматывать в бунт горячий металл, что нецелесообразно так как приводит к неоднородному охлаждению бунта и, следовательно, к неоднородности структуры и свойств металла.

В основу изобретения поставлена задача упрощения конструкции линии при улучшении эксплуатационных свойств и повышении качества обрабатываемого металла.

Поставленная задача решена тем, что для упрощения конструкции линии устранена фильера, так как при использовании исходно калиброванного металла необходимость в ней отпадает. Наличие расположенного за индуктором отпуска спрейера позволит также проводить в случае необходимости циклическую термообработку с двумя аустенизациями, а также обеспечивает смотку в бунт холодного металла. Наличие толкающего устройства, расположенного непосредственно перед индуктором отпуска, упрощает заправку проволоки перед каждым пуском линии и обеспечивает сохранность индуктора. Данная компоновка установки придает ей универсальность и позволяет проводить различные типы термообработки (отжиг, нормализацию закалку, отпуск) без существенной ее переналадки.

На чертеже представлен общий вид установки, где 1 - разматывающее устройство, 2 - правильно-толкающее устройство, блок нагрева и охлаждения (состоящий из индуктора - 3 и охлаждающего устройства-4), 5 - толкающее устройство, 6-индуктор отпуска, 7 - спрейер и сматывающее устройство - 8.

Установка работает следующим образом. С разматывающего устройства 1 пруток поступает на правильно-толкающее устройство 2, затем проходит через блок нагрева и охлаждения: индуктор 3, где нагревается и охлаждающее устройство 4, где при проведении рекристаллизационно-сфероидизирующего отжига пруток медленно охлаждается до температуры порядка 550^oC, а в случае закалки из МКИ охлаждается водой. Далее пруток попадает в толкающее устройство 5 и затем в индуктор отпуска 6, где предусмотрен либо нагрев в аустенитную область (в случае проведения циклической обработки), либо нагрев до T<А_c3 (в случае проведения отпуска). Далее пруток подается в спрейер 7, где охлаждается до комнатной температуры, и затем в сматывающее устройство 8, где в случае проведения отжига обеспечиваются требуемые условия охлаждения.

Внедрение предлагаемой установки для сфероидизирующего отжига, закалки из МКИ и улучшения калиброванной стали позволит отказаться от низкопроизводительных колпаковых печей, применяемых в настоящее время для отжига и закалки стали перед холодной объемной штамповкой, повысит качество термообработанной стали и значительно улучшит условия эксплуатации.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 544685, кл. C 21 D 1/10, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР N 899674, кл. C 21 D 1/10, 1984.

3. Патент РФ N 2070582 кл. C 21 D 1/32, 9/60 от 20.12.96 Бюл. N 35к

Изобретение относится к оборудованию для термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано преимущественно для отжига, нормализации калиброванной стали из межкритического интервала температур (МКИ) и термоулучшения (закалки и отпуска) калиброванной стали, предназначенной для изготовления высокопрочных крепежных изделий методом холодной объемной штамповки (ХОШ). В основу изобретения поставлена задача упрощения конструкции линии при улучшении эксплуатационных свойств и повышении качества обрабатываемого металла. Поставленная задача решена тем, что для упрощения конструкции линии устранена фильера, так как при использовании исходно калиброванного металла необходимость в ней отпадает. Наличие расположенного за индуктором отпуска спрейера позволит также проводить в случае необходимости циклическую термообработку с двумя аустенизациями, а также обеспечивает смотку в бунт холодного металла. Наличие толкающего устройства, расположенного непосредственно перед индуктором отпуска, упрощает заправку проволоки перед каждым пуском линии и обеспечивает сохранность индуктора. Данная компоновка установки придает ей универсальность и позволяет проводить различные типы термообработки (отжиг, нормализацию, закалку, отпуск) без существенной ее переналадки. 1 ил.

Установка для термообработки стали в бунтах, содержащая разматывающее устройство, правильно-толкающее устройство, блок нагрева и охлаждения, индуктор отпуска и сматывающее устройство, отличающаяся тем, что установка снабжена установленным после индуктора отпуска спрейером, а между блоком нагрева и охлаждения и индуктором - толкающим устройством, при этом правильно-толкающее устройство расположено непосредственно после разматывающего устройства.