Способ контурного нагрева деталей Советский патент 1984 года по МПК C21D1/42 C21D1/04 

-vl

X) со Изобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано в инструментально-щтамповом производстве, например при контурной закалке рабочих кромок матриц разделительных штампов, Известен способ контурного нагре ва рабочих кромок матриц вырубных штампов, включающий нагрев ленточнЕлм индуктором, частично погруженным в охлаждающую жидкость, с размещением магнитопроводов, например ферритовых стерх(ней, по отдельным участкам контура токопровода Q.J . Недостатком, известного способа является необходимость изготовления ферритовых стержней, соответствующих форме участков токопровода, что приводит к значительным затратам и удлиняет процесс подготовки произво ства, поскольку рабочие контуры штамповых матриц имеют сложную геометрическую форму, не повторяющуюс от изделия к изделию. Наиболее близким к предложенному по технической сути и достигаемому результату является способ контурного нагрева, включающий нагрев ленточным индуктором, повторяющим форму нагреваемого контура, и перераспределение магнитного поля индук тора путем использования магнитопро водов с магнитной жидкостью. Магнитопровод выполнен в виде заполненной магнитной жидкостью эластичной камеры, огибающей токопровод ленточ ного индуктора 2 . Нагрев по известному способу устраняет необходимость трудоемкого процесса изготовления магнитопроводов о Однако при нагреве контуров сложной геометрии наблюдается нерав номерное нарастание температуры по отдельным участкам (угловйм выступ впадинам). Это связано с тем, что характеристики магнитопровода являются. одинаковыми по всем участкам токопровода независимо от условий нагрева соответствующих участков контура детали и не обеспечивается саморегулирование нагрева, а исполь зование для обеспечения условий саморегулирования выступающей части токопровода над охлаждающей жидкостью приводит к перегреву этой части и оплавлению токопровода. Целью изобретения является повышенке равномерности нагрева путем саморегулирования магнитной связи в системе индуктор-деталь, Ноставленная цель достигается тем, что согласно способу контурного нагрева деталей,преимущественно рабочих кромок матриц, включающему нагрев индуктором при использовании магнитопровода с магнитной жидкостью, деталь перед нагревом или р процессе нагрева намагничивают. Способ осуществляют следующим образом. Над индуктором с токопроводом, соответствующим форме закаливаемого контура и содержащим магнитопровод, выполненный в виде эластичной камеры, заполненной магнитной жидкостью, размещают предварительно намагниченную (или подмагничиваемую в про|цессе нагрева) деталь, например матрицу разделительного штампа. Совмещают контур штампа матрицы с контуром токопровода и производят нагрев. После достижения заданной тем.пературы нагрев прекращают и производят закалку. При размещении намагниченной детали (матрицы разделительного штампа) над токопроводом, содержащем магнитопровод в виде камеры с магнитной жидкостью, под воздействием магнитных сил ферромагнитная составляющая магнитной жидкости концентрируется с большой плотностью в части камеры, обращенной к намагниченной детали. В процессе нагрева при неравномерном нарастании температуры по отдельным участкам и при опережающем нагреве их до температуры точки Кюри материал детали на этих участках теряет ферромагнитные свойства. В результате этого ослабевает магнитная связь на этих участках между деталью и ферромагнитной составляющей магнитной жидкости, что ведет к перераспределению ее на соседние участки с преобладающей магнитной связью. Благодаря этому происходит перераспределение интенсивности нагрева по участкам контура и, в конечном результате, выравнивание температуры -по контуру. Пример. Производят нагрев под закалку до и закалку рабочих кромок образцов матриц разделительных штампов, изготовленных из стали У8А. Рабочие контуры матриц ВЫПОЛНЯЮТ с выступами и прорезями 8-12 мм. Нагрев осуществляют ленточным индуктором с магнитопроводом в виде эластичной камеры, заполненной магнитной жидкостью (состав: основа - керосин, магнетик-магнетит, стабилизатор - олеиновая кислота По предложенному способу образцы матриц выдерживают на магнитной плите (на плите плоскошлифовального станка) в течение 30 ин, после чего производят нагрев по базовому варианту в том же режиме. После нагрева и закалки производят замеры твердости по HRC вдоль контура. По базовому варианту (прототип) разброс твердости от 56 единиц на участках с прорезями до 62 единиц

на остальных участках;по предложен- ному способу - от 60 единиц до 62 единиц.

Аналогичные результаты получены при намагничивании детали в процессе нагрева(в рабочем отверстии матрицы размещают магнит с напряженностью магнитного поля 400 Э).

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить равномерность твердости вдоль контура в результате пертэраспределения интенсивности нагрева в условиях саморегулирования магнитной связи в системе индуктор - деталь, т.е. улучшить качество термообработки деталей.

СПОСОБ КОНТУРНОГО НАГРЕВА ДЕТАЛЕЙ, преимущественно рабочих кромок матриц, включающий нагрев индуктором при использовании магнитопровода с магнитной жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева путем саморегулирования магнитной связи, деталь перед нагревом или в процессе нагрева намагничивают.