СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ, СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ Российский патент 2002 года по МПК C21D1/74 F27B5/04 F27D1/18 F27D7/06 

Описание патента на изобретение RU2186860C2

Изобретение относится к термической, химико-термической обработке деталей в различных газовых средах, как защитных, так и насыщающих, и может быть использовано в машиностроении, авиастроении, автомобилестроении и других областях промышленности.

Известен способ создания защитной атмосферы в замкнутом пространстве электропечи (SU 395444, МКИ С 21 D 1/76, 1973г.), включающий многократное вакуумирование с последующим многократным заполнением объема защитным газом. Использование этого способа предполагает наличие оборудования для создания вакуума и защитного газа для многократной его закачки в замкнутое пространство электропечи.

Известен способ термической обработки крупногабаритных изделий и сварных узлов из сплавов на основе титана (SU 633927, МКИ С 22 F 1/2, 1978г.). Способ включает нагрев, выдержку и охлаждение помещенного предварительно в защитный кожух изделия в герметизированной камере, заполненной после вакуумирования инертным газом. Способ позволяет несколько повысить качество поверхности деталей, но также предполагает использование установок для создания вакуума и закачивания инертного газа в герметизированную камеру термической печи.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является известный способ термической обработки деталей из металлов, сталей и сплавов, включающий нагрев, выдержку и охлаждение деталей в муфеле, который герметизируют затвором с засыпкой и в котором создают защитную атмосферу за счет взаимодействия газов в муфеле с поверхностью обрабатываемых деталей (см. SU 548637, МПК7 F 27 В 1/18, 21.03.1977).

Задачей изобретения является увеличение производительности и снижение трудоемкости процесса термической обработки деталей.

Для решения задачи и обеспечения технического результата в известном способе термической обработки деталей из металлов, сталей и сплавов, включающем нагрев, выдержку и охлаждение деталей в муфеле, который герметизируют затвором с засыпкой и в котором создают защитную атмосферу за счет взаимодействия газов в муфеле с поверхностью обрабатываемых деталей, отношение объема рабочего пространства муфеля к площади поверхности обрабатываемых деталей выбирают не более 0,5 м32. Для термообработки деталей, сопровождающейся диффузионным легированием, в муфель предварительно помещают соответствующие вещества насыщающих элементов.

Способ осуществляют следующим образом. Готовят садку деталей для термообработки из расчета, чтобы отношение объема рабочего пространства муфеля к площади поверхности обрабатываемых деталей не превышало 0,5 м32. Готовую садку деталей загружают в уже разогретый до заданной температуры муфель. Для деталей, предназначенных для легирования, в муфель дополнительно помещают соответствующие вещества насыщающих элементов. Муфель герметизируют, закрывая его крышкой, контактирующей с затвором в виде желоба с засыпкой, включающей соответствующие активаторы. После закрытия муфеля крышкой в процессе нагрева деталей внутри муфеля создается избыточное давление газов за счет выделения испаряющихся летучих веществ с поверхности деталей и выход этих газов через засыпку затвора в окружающую атмосферу. При дальнейшем нагреве и выдержке обрабатываемых деталей в муфеле газовыделение с поверхности обрабатываемых деталей прекращается, внутри муфеля происходит некоторое разрежение, т.е. автовакуумирование, затем начинается фильтрация наружного воздуха через засыпку затвора внутрь муфеля и одновременное взаимодействие его с соответствующими активаторами в засыпке затвора. В муфеле создается необходимая защитная атмосфера. Как видно из данных табл.1 и 2, масса образцов различных сталей и сплавов после термообработки по предложенному способу не изменяется, а содержание углерода в фольге из стали У9А практически равно исходному состоянию. Термообработка по прототипу приводит к увеличению массы образцов и к обезуглероживанию фольги. При предварительном помещении в муфель соответствующих веществ насыщающих элементов можно проводить диффузионное легирование поверхности обрабатываемых деталей. Как видно из данных табл.3, процесс диффузионного легирования по предлагаемому способу по сравнению с прототипом интенсифицируется в 2-4 раза.

Похожие патенты RU2186860C2

название год авторы номер документа
ЗАТВОР ПЕЧИ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ 1999
  • Меркулов В.И.
  • Муравьев В.И.
  • Войтов В.Н.
  • Лончаков С.З.
  • Марьин Б.Н.
RU2177131C2
СРЕДА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО НАСЫЩЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ 1998
  • Муравьев В.И.
RU2133298C1
СПОСОБ ОБЕЗВОДОРОЖИВАЮЩЕГО ОТЖИГА ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ 2000
  • Муравьев В.И.
  • Меркулов В.И.
  • Войтов В.Н.
  • Лончаков С.З.
  • Марьин Б.Н.
RU2179197C2
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ПОВЕРХНОСТЬ ЗАГОТОВОК ИЗ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ 1999
  • Муравьев В.И.
  • Меркулов В.И.
  • Войтов В.Н.
  • Ланчаков С.З.
  • Марьин Б.Н.
RU2176285C2
СПОСОБ ЗАКАЛКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ 2000
  • Муравьев В.И.
  • Чернобай С.П.
  • Лончаков С.З.
  • Марьин Б.Н.
  • Кобалдин Ю.Г.
RU2186859C2
СПОСОБ ОДНОПРОХОДНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ ТОЛЩИНОЙ 10 ММ И ВЫШЕ ПО ГАЗОНАСЫЩЕННЫМ КРОМКАМ 1999
  • Долотов Б.И.
  • Муравьев В.И.
  • Меркулов В.И.
  • Шпорт В.И.
RU2156680C1
СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 1996
  • Муравьев В.И.
  • Шпорт В.И.
  • Мазур С.П.
  • Марьин Б.Н.
  • Войтов В.Н.
  • Долотов Б.И.
  • Фролов П.В.
RU2135337C1
СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ 1993
  • Муравьев В.И.
  • Войтов В.Н.
  • Мельничук А.Ф.
  • Петров А.М.
  • Марьин Б.Н.
  • Ефимычев Ю.П.
  • Кологривов В.П.
  • Веселов А.А.
RU2111279C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МАГНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ В ОТКРЫТЫХ ПЕЧАХ 1999
  • Якимов В.И.
  • Калинин А.Т.
  • Якимов А.В.
RU2154689C1
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ (ВАРИАНТЫ) 2000
  • Муравьев В.И.
  • Меркулов В.И.
  • Марьин Б.Н.
  • Иванов Ю.Л.
  • Макаров К.А.
RU2202629C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 186 860 C2

Реферат патента 2002 года СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ, СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к термической, химико-термической обработке деталей в различных газовых средах, как защитных, так и насыщающих, и может быть использовано в машиностроении, авиастроении, автомобилестроении и других областях промышленности. Техническим результатом изобретения является увеличение производительности и снижение трудоемкости процесса термической обработки деталей. Способ термической обработки деталей из металлов, сталей и сплавов включает нагрев, выдержку и охлаждение деталей в герметизированном муфеле термической печи, вакуумированном и заполненном защитной атмосферой. Муфель герметизируют с помощью затвора с наполнителем. В герметизированном муфеле создают одновременно автовакуумирование и защитную атмосферу за счет взаимодействия газов в муфеле с поверхностью обрабатываемых деталей и работы затвора. В наполнитель затвора включают соответствующие активаторы. Отношение объема рабочего пространства муфеля к площади поверхности обрабатываемых деталей выбирают не более 0,5 м32. Для термической обработки деталей, сопровождающейся диффузионным легированием, в муфель предварительно помещают соответствующие вещества насыщающих элементов. При использовании предлагаемого способа термообработки деталей не происходит изменения массы образцов различных сталей и сплавов после термообработки и обезуглероживания поверхности обрабатываемых деталей. Процесс диффузионного легирования по предлагаемому способу по сравнению с прототипом интенсифицируется в 2-4 раза. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Формула изобретения RU 2 186 860 C2

1. Способ термической обработки деталей из металлов, сталей и сплавов, включающий нагрев, выдержку и охлаждение деталей в муфеле, который герметизируют затвором с засыпкой и в котором создают защитную атмосферу за счет взаимодействия газов в муфеле с поверхностью обрабатываемых деталей и работы затвора муфеля, отличающийся тем, что отношение объема рабочего пространства муфеля к площади поверхности обрабатываемых деталей выбирают не более 0,5 м32. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для термообработки деталей, сопровождающейся диффузионным легированием, в муфель предварительно помещают соответствующие вещества насыщающих элементов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2186860C2

Затвор печи для термообработки 1975
  • Рубинер Рудольф Майорович
SU548637A1
Печь для химико-термической обработки металлов 1959
  • Титов Н.А.
SU142324A1
Засыпка затвора печи для термообработки 1978
  • Рымарь Владимир Ильич
  • Радзиевский Вячеслав Николаевич
SU718488A1
Затвор для герметизации печи 1981
  • Тютин Николай Афанасьевич
SU1046598A1
Способ термической обработки изделий 1988
  • Пауль Хайльманн
  • Фридрих Прайсер
  • Рольф Шустер
SU1813104A3
Нагревательная печь 1952
  • Герасимов А.Г.
  • Ильин М.М.
  • Скугарев И.Г.
SU95974A1
Сорбент для безокислительного нагрева 1978
  • Рымарь Владимир Ильич
  • Радзиевский Вячеслав Николаевич
SU710614A1
Печь для термообработки в контролируемой атмосфере 1979
  • Пишванов Виктор Леонидович
  • Теуш Валериан Николаевич
SU865935A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМОЙ АТМОСФЕРЫ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ 1993
  • Емельянов Петр Павлович
RU2048599C1

RU 2 186 860 C2

Авторы

Меркулов В.И.

Муравьев В.И.

Войтов В.Н.

Лончаков С.З.

Марьин Б.Н.

Даты

2002-08-10Публикация

1999-12-14Подача