СПОСОБ ЗАКАЛКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА АУСТЕНИТ Советский патент 1934 года по МПК C21D1/19 

При закалке имеют значение два основных условия: скорость охлаждения и температура, до которой охлаждается изделие. При обычной обстановке первое условие выполняется надлежащим подбором закаливающей жидкости (вода или масло) лишь до некоторой степени, так как варьировать скоростями их охлаждения можно только в узких пределах. Второе же условие может быть осуществлено только в специальных случаях, когда закаливающая жидкость нагревается до требуемой температуры, что, в свою очередь, понижает степень закаливаемости изделия (уменьшая соответственно скорость охлаждения). В последнее время, в связи с открытием явления Люиса (закалка стали на аустенит) в практике термообработки выявилось требование совмещения быстрого охлаждения при закалке с конечной температурой охлаждения 250-300°, что обычными мерами почти не выполнимо.

Посредством предлагаемого способа закалки стальных изделий на аустенит имеется в виду, при помощи электротермической обработки, достигнуть осуществления этих условий.

Предлагаемый способ закалки стальных изделий на аустенит заключается в нагревании изделия электрическим током и в охлаждении протоком закалочной среды в то время, как закаливаемое изделие находится под воздействием тока. При этом воздействие тока на изделие может быть осуществлено либо помещением изделия внутри спирали, нагреваемой проходящим по ней током, либо пропусканием тока через само изделие (в случае формы равного сечения), или же нагреванием изделия токами Фуко по принципу частотных печей. Нагреваемое вышеописанными способами изделие помещается в закалочном резервуаре, через который в момент закалки пропускается охлаждающая жидкость, причем комбинации скоростей охлаждения и окончательной температуры являются результатом одновременного воздействия, с одной стороны, электрического тока, и с другой, - скорости прохождения и температуры закалочной среды. По прекращении пропускания жидкости изделие может быть нагрето без снижения температуры для вторичной закалки или для отпуска.

Для осуществления предлагаемого способа предлагается изображенное на чертеже устройство, в котором на стойке 15 укреплена труба, снабженная вводным патрубком 2 с краном 16, отводным патрубком 4 и спускным патрубком 3 с краном 17. В сосуде 1 помещается изделие 5 в форме стержня с винтовыми головками, которые ввинчены в держатели 6 и 18 и зажаты гайками 7 и 7¹: держатели 6 и 18 укреплены в изолирующих от сосуда вкладышах 8 и 19, причем верхний держатель 6 укреплен во вкладыше 8 неподвижно, а нижний держатель 18 вставлен в сосуд через эластическую прокладку, что дает ему возможность перемещаться при изменении длины изделия 5, воздействуя через изолирующую кнопку на экстенсометр 14, установленный на нижней доске стойки 15. Помимо измерения изменения длины изделия 5 при нагревании и охлаждении, измеряется и электро-сопротивление последнего, путем прохождения тока от источника 12 через точный милливольтметр 13. В гайке 7 и верхней головке изделия 5 имеется отверстие, в которое вставлена термопара 9 с гальванометром 20, измеряющим температуру изделия 5. Последний может быть нагрет, как указано выше, тремя способами: 1) пропусканием через него электрического тока (от источника тока 11 через провод 10), 2) нагреванием спирали 21 от источника 11, и 3) пропусканием переменного тока от источника 11 через соленоид. Последующее охлаждение изделия 5 осуществляются впусканием закаливающей жидкости через патрубок 2, регулируемый краном 16, и выводом через патрубок 4 при закрытом кране 17 в спускном патрубке 3. Надлежащая скорость охлаждения изделия и окончательная температура, до которой он охлаждается, получаются в результате одновременного воздействия электрического тока и прохождения через трубку с некоторой скоростью закаливающей жидкости, нагретой до некоторой температуры; при этом температура, длина и электрическое сопротивление изделия 5 регистрируются вышеуказанными приборами. Для прекращения воздействия закаливающей жидкости кран 16 закрывают, а кран 17 открывают, причем жидкость стекает из сосуда 1. В связи с этим действием электрического тока изделие снова может быть нагрето до желательной температуры для отпуска или для второй закалки.

1. Способ закалки стальных изделий на аустенит в условиях быстрого, но неполного их охлаждения, отличающийся тем, что охлаждение обрабатываемых изделий в закалочной среде совмещают с электрическим их нагреванием.

2. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся применением печи сопротивления, через которую пропускают при охлаждении закаливающую среду.

3. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что предмет нагревают пропусканием через него электрического тока, который не выключают и в период охлаждения в закаливающей среде.

4. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что предмет нагревают по принципу частотных печей, прячем воздействие переменного тока не прекращают и во время охлаждения предмета в закаливающей среде.

5. Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся применением снабженного патрубками для подвода и отвода закаливающей среды сосуда 1, в котором для укрепления изделия в противоположных стенках сосуда служат держатели 6 и 18 со вкладышами 8 и 19.

6. При устройстве по п. 5 применение для определения удлинения изделия экстенсометра, связанного с одним из держателей изделия.

7. При устройстве по п. 5 применение для измерения температуры изделия термопары, укрепляемой в отверстии одного из держателей изделия.