Способ термообработки длинномерных деталей Советский патент 1987 года по МПК C21D9/08 

Изобретение относится к металлургии сплавов железа, точнее к термообработке изделий сплошного поперечного сечения и полых изделий с предотвращением их коробления, и предназначено для обработки длинномерных деталей с постоянной или изменяющейс площадью поперечного сечения к одному из торцов.

Целью изобретения является повышение качества обработки детали за сче исключения коробления.

В предлагаемом способе производят термообработку длинномерных деталей в печи, предварительно погруженных в ванну с расплавленным металлом,удельный вес которого больше удельного веса материала детали, и температура плавления расплава ниже температуры термообработки.

Пример. Обрабатьшают конические детали из ст. 40Х длиной 3700мм и диаметрами торцов 230 и 380 мм. Детали загружают в ванну с расплавом свинца и затем в печь. Обжиг в печи проводят при 790°С в течение 10,5 ч.

Предложенный способ термообработки длинномерных деталей включает нагрев в печи, а это означает наличие примерного равенства температур всех объектов, находящихся в ее рабочем объеме.

Вследствие более высокой теплоемкости расплава над теплоемкостью атмосферы печи первоначальный разогрев детали происходит после ее погружения исключительно за счет тепла расплава. Дальнейшее повышение температуры детали до заданной величины происходит в соответствии с ростом температуры расплава. Что касается влияния неполного погружения детали на процесс ее нагрева, то оно не создае практически никакого градиента температур внутри материала детали. Этот вывод основан на высоких скоростях теплопереноса в металлах, измеряемых десятками градусов в секунду на расстояние в сотни миллиметров Для стали скорость теплопереноса, в зависимости от градиента температур, может составлять от нескольких десятков до нескольких сотен градусов в секунду. По этой причине термообработка длинномерных деталей, исчисляемая многими часами (отпуск до 48 ч) характеризуется несоизмеримо большим

временным интервалом, чем тот, который требуется для выравнивания температур внутри детали в период ее разогрева до заданной температуры.

Вследствие разности удельных весов свинца (11,34 г/см) и стали (7,8 г/см ) обрабатьшаемые детали, занимая горизонтальное положение,

вытесняются на поверхность расплава свинца на высоту в каждом отдельном сечении в прямой пропорции от диаметра профиля. По этой причине поддерживающие силы распределяются равномерно по всей длине детали, исключая тем самым образование изгибающих моментов в теле деталей. Находясь в таком положении в течение всего цикла термообработки, детали сохраняют характер своей геометрической оси.

Для предотвращения выбросов паров свинца в атмосферу на его поверхности наводят защитный слой шлака из битого стекла (удельный вес которого

равен 2,6 г/см , температура плавления 420 С).

Охлаждение деталей вместе с ванной производят в печи в течение 3,5 ч до 520 С. Извлечение деталей

из расплава производят при 520 - 50П°С, что исключает вероятность их вмораживания в расплав свинца (так как температура плавления свинца 327,4°С).

Применение предлагаемого способа позволяет расширить его технологические возможности за счет возможности обработки длинномерных деталей с изменяющейся площадью поперечного сечения к одному из торцов и возможности обработки деталей в многоярусной нагревательной печи.

формула изобретения

Способ термообработки длинномерных деталей преимущественно с переменным поперечным сечением, включающий загрузку деталей в ванну с расплавом металла, имеющего температуру плавления ниже технологической температуры, и нагрев детали, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет ис-

ключения коробления деталей, нагрев детали с ванной ведут в печи, при этом удельный вес расплава больще удельного веса детали.

Изобретение относится к способу термообработки длинномерных деталей с постоянной или изменяющейся площадью поперечного сечения к одному из торцов. Цель изобретения - повышение качества обработки за счет исключения коробления деталей. Термообработка деталей в свободно-погруженном состоянии в ванне с металлическим расплавом с указанными удельной массой и температурой плавления позволяет исключить влияние силы тяжести детали на создание в ней изгибающих моментов, что исклочает ее коробление в процессе обработки и не требует сложного механизма манипуляции и контроля положения детали в печи. со « О5 05 00 05