СПОСОБ НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ ПОД ТЕРМИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ И ОБРАБОТКУ ДАВЛЕНИЕМ Советский патент 1972 года по МПК C21D1/42 

1 :

Изобретение относится к металлургии.

Известен способ нагрева изделий, в частности слитков, под термическую обработку и обработку давлением путем нагрева всего объема слитка, например, в печи.

Однако такой способ характеризуется тем, что крупные слитки из легированных и высоколегированных сталей, полностью охлажденные до цеховой температуры или имеющие температуру поверхности при посадке в печь ниже 500°С, разрушаются при нагреве, например, под ковку с полным отделением головной части. К большим по абсолютной величине остаточным растягиваюш,им напряжениям в осевых зонах добавляются при нагреве енде временные растягиваюш,ие напряжения, возникаюп1,ие вследствие растяжения осевых зон расширяющимися при нагреве наружными слоями слитка.

При этом суммарное значение напряжений превосходит значение напряжений предела прочности стали, что и приводит к разрушению слитков. Как правило, разрыв происходит вблизи прибыльной части слитка, в которой литой металл затвердевает в последнюю очередь.

Это достигается тем, что изделия перед объемным нагревом подвергают кратковременному предварительному поверхностному нагреву в местах концентрации напряжений до температуры, обеспечивающей переход поверхностного слоя в пластическое состояние.

Поверхностному нагреву подвергают либо всю рабочую поверхность слитка, либо поверхность, начиная с границы раздела прибыльной и рабочей частей. Глубина нагрева составляет 10-25 мм, время нагрева - 1,5- 2 мин.

Слиток помещают в индуктор для нагрева по периметру либо всей рабочей поверхности, либо поверхности, начиная с границы раздела прибыльной и рабочей частей слитка.

В результате такого нагрева в течение небольшого промежутка времени 1,5-2 мин поверхность слитка на глубине lO-f-25 мм прогревается до температуры примерно 800н- -900°С. В результате этого поверхностный слой слитка, сжатый под действием имеющихся во внутрених слоях остаточных растягивающих напряжений при температуре разогрева, претерпевает пластическую деформацию сжатия, что является необходимым и достаточным условием снятия опасных растягивающих напряжений. Опасность разрушения слитка от быстрого нагрева тонкого поверхностного слоя по периметру слитка отсутствует.

Возможны и другие виды подвода тепла для разогрева поверхности слитка, например газовые и плазменные горелки. В этом случае к грани слитка (примерно по границе раздела рабочей и прибыльной частей) подводится нагреватель, например плазменные, газовые или другие горелки. Нагрев может происходить по схемам: неподвижный слиток - вращающиеся горелки, неподвижные горелки - вращающийся слиток. Вращение слитка или горелок необходимо производить со скоростью, обеспечивающей достаточно равномерный нагрев факелом горелок поверхностного слоя до пластического состояния.

Крупные слитки из легированных, высоколегированных сталей после снятия остаточных напряжений предлагаемым способом можно нагревать под ковку, не опасаясь разрущения их от дополнительных термических напряжений, возникающих при нагреве слитков под ковку.

Предмет -изобретения

1.Способ нагрева изделий под термическую обработку и обработку давлением, включающий объемный нагрев, отличающийся тем,

что, с целью предотвращения трещинообразования за счет термических напряжений, изделия подвергают кратковременному предварительному поверхностному нагреву в местах концентрации напряжений до температуры,

обеспечивающей переход поверхностного слоя в пластическое состояние.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при нагреве под ковку слитков предварительному поверхностному нагреву подвергают поверхность, начиная от границы раздела прибыльной и рабочей частей.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при нагреве под ковку слитков поверхностному нагреву подвергают рабочую часть.

4.Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что поверхностный нагрев осуществляют по периметру слитка на глубину 10-25 мм в течйние 1,5-2 мин.