СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ в ГАЗОВОЙ СРЕДЕ Советский патент 1972 года по МПК C21D9/00 F27D7/04 

Изобретение относится к термической и химико-термической обработке изделий в газовой атмосфере и может быть использовано в металлургической и металлообрабатывающей промышленности.

Известен способ термической обработки изделий в газовой среде, осуществляемый в условиях принудительной циркуляции.

Для этого используют центробежные или осевые вентиляторы, совместная работа которых с сетью происходит при замкнутой или разомкнутой схемах. Интенсификация процесса обработки изделия определяется, ири прочих равных условиях, величинами скоростей набегающего на изделие газового потока или степенью турбулизации самого потока. Побудители движения газовых потоков, работающие в очень напряженных условиях из-за наличия высоких температур, должны обладать совершенной аэродинамической схемой, так как только в этом случае можно ожидать получение значительных скоростей газового потока в сечениях рабочей камеры. Кроме этого нагреть изделия в условиях принудительной циркуляции атмосферы с высокой равномерностью температуры по сечению изделия трудно потому, что, во-первых, происходит охлаждение самого газового потока при его движении через рабочую камеру, вовторых, в камере почти всегда имеет место

неравномерное по сечению изделия поле скоростей газового потока.

По предлагае.мому способу термической обработки изделие помещают в рабочую камеру, в любой локальной области которой поддерживают интенсивное пульсационное поле скоростей газового потока. Пульсационные составляющие скоростей могут достигать значительных величин и превышать величину

скорости, например, направленного газового потока. В то же время средняя скорость в любой локальной области п эостранства рабочей камеры остается равной нулю, т. е. во всем объеме рабочей камеры отсутствует какое-либо определенное и направленное движение газового потока. Таким образом, во всем объеме рабочей камеры созданы совершенно одинаковые условия обработки изделий, так как одинаковое по всему объему рабочей камеры пульсационное поле скоростей газовой атмосферы обеспечит равномерное поле температур и равномерный состав атмосферы.

Ввиду того, что по этому способу обработки отсутствует направленная циркуляция газовой атмосферы, а также устройств, обеспечивающих выравнивание поля скоростей газового потока, направляемого к обрабатываемым изделиям. Пульсирующая газовая среры, характерна тем, что в любой локальной области ее значения средних скоростей газовой атмосферы сохраняются равными нулю. Это может быть достигнуто, например, при помощи тех же самых побудителей движения газовых потоков, а именно, при помощи рабочих колес осевых и центробежных вентиляторов или компрессоров. Аэродинамическая схема этих колес может быть выбрана самой простой. Для этого нагнетающие отверстия двух или более побудителей движения направлены внутрь рабочей камеры и навстречу друг другу. При этом необходимо, чтобы мощности указанных побудителей были одинаковыми, чтобы поддерживать всюду одинаковую интенсивность пульсационного поля скоростей газовой среды. Работа побудителя движения газовых потоков происходит в условиях почти полного дросселирования его всасывающего отверстия, и вся энергия, подводимая к рабочему колесу побудителя движения, расходуется на образование и поддерживание пульсационного поля газовой атмосферы.

Чем больше окружная скорость или геометрические размеры рабочего колеса побудителя движения, тем выше пульсационные составляющие скорости газовой атмосферы в объеме рабочей камеры. Интенсивность пульсационного поля будет также определяться аэродинамической схемой рабочего

колеса и относительным расстоянием между двумя противоположно расположенными побудителями движения.

Способ осуществляют следующим образом.

Изделия помещают в рабочую камеру, которую заполняют атмосферой требуемого состава. Включают побудители движения и нагревательные элементы. Под действием побудителей в камере устанавливается пульсационное поле скоростей, благодаря чему поддерживается равномерный состав атмосферы во всем объеме рабочей камеры и происходит интенсивная передача тепла от нагревательных элементов к обрабатываемому изделию. Это обеспечивает быстрый и равномерный нагрев изделий и равномерное насыщение поверхностного слоя изделий необходимыми элементами из газовой атмосферы рабочей камеры.

Предмет изобретения

Способ термической обработки изделий в газовой среде, включающий принудительную циркуляцию, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева изделий и равномерности состава рабочей атмосферы, в любой локальной области рабочей зоны создают дросселированием пульсирующее поле газовой среды и поддерживают равными нулю значения ее средних скоростей.