Способ нагрева доэвтектоидных сталей Советский патент 1987 года по МПК C21D1/42 

.Изобретение относится к области термической обработки доэвтектоидных сталей.

Цепь изобретения - сокращение расхода энергии и обеспечение заданной равномерности нагрева.

Способ осуществляется следующим образом.

После прогрева камеры для нагрева изделий, оборудованной многовитковым соленоидом и термоэлектрическими нагревателями, в нее загружают стальные изделия. Затем на обмотки соленоида подают ток промьшшенной частоты напряжением 380-220 В и ведут нагрев одновременно радиационным потоком тепла, создаваемым термоэлектрическими нагревателями и внутренним источником энергии - многовитковым соленоидом, образующим электромагнитное поле, до температуры Асд+(30 - 50)°С. Нагрев ведут со скоростью 80-100°С/мин в течение 10-15 мин. Вследствие равномерности нагрева (т.к. нагрев ведут с поддержанием перепада температуры между поверхностью и центром изделия 10-15°С) изотермическая выдержка не осуществляется.

Изменение напряженности электромагнитного поля в указанных пределах связано со значительным изменением мощности электромагнитного контура при приближении к температуре точки Кюри (полной потери магнитных свойств сталью) и переходе через нее, так ка магнитная проницаемость скачком падает до 1. При переходе через точку Кюри количество выделяемого тепла уменьшается, и именно в тот момент, когда в стали весьма интенсивно происходят эндотермические, процессы: структурно-фазовые превращения, переход стали в диамагнитное состояние (так как температура точки Кюри принадлежит, интервалу температур фазового превращения ), Следовательно, для поддержания необходимого или заданного количества выделения тепла в 1 см объема и заданной равномерности нагрева, необходимо увеличение напряженности электромагнитного поля от 800 Э в начальной стадии нагрева до 1300 Э в районе

температурного интервала точек Ас, - Ас .

Необходимость регулирования плотности радиационного потока (увеличения ее в указанных пределах) связана с тем, что процессы поглощения, накопления и передачи тепла происходят за счет тeплoфизи tecкиx свойств стали - теплоемкости и теплопроводности. С ростом температуры теплоемкость увеличивается, а теплопроводность уменьшается, вследствие чего процесс накопления тепла начинает преобладать

над процессом его распространения. Таким образом, скорость нагрева начинает уменьшаться в центральных слоях изделия, появляется значитель- ньй по величине градиент температуры по сечению и в объеме нагреваемого изделия. Например, при температуре теплопроводность стали 45 составляет 51,5 Вт/ ( ), теплоемкость - 0,486 кДж/кг, при температу- ре 800°С теплопроводность стали 45 имеет значение 24,8 Вт/ (м°С), а теплоемкость 0,624 кДж.

В таблице приведены примеры осуществления способа.

Из данных,приведенных в таблице,

следует, что оптимальный режим нагрева соответствует интервалу изменения плотности радиационного потока 800- .2500 Вт/м и итервалу изменения напряженности электромагнитного поля 350-1300 Э. При этом достигается наименьший перепад температуры по сечению (9-13°С) и наименьший расход электроэнергии (250-260 кБт/т).

Формула изобретения

Способ нагрева доэвтектоидных сталей, включающий нагрев до Ас + +(30-50)°С с одновременным воздействием радиационного и индукционного источников энергии, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода энергии и обеспечения ааданной равномерности нагрева, плотность радиационного потока изменяют от 800 до 2500 Вт/м , а напряженность электромагнитного поля от 350 до 1300 Э.

5

0

Изобретение относится к термической обработке доэвтектоидных сталей. Целью изобретения является сокращение расхода энергии и обеспечение заданной равномерности нагрева. Нагрев изделия осуществляют с помощью индукционного и радиационного нагревателей со скоростью 80-100°С/мин до температуры Ас +(30-50)°С в течение 10-15 мин. В процессе нагрева плотность радиационного потока изменяют от 800 до 2500 Вт/м , а напряженность электромагнитного поля от 350 до 1300 Э. Изобретение обеспечивает перепад температуры по сечению 9-13°С и при этом достигается наименьший расход энергии 250-260 кВт/т. 1 табл. § СЛ