Способ нагрева изделий Советский патент 1978 года по МПК C21D9/00 F27B5/00 

(54) СПОСОБ НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области термообработки и может быть использовано, например, дня безокислительного нагрева изделий с .восстановлением ОКИСЛОВ при термообработке и нагреве под пластическую деформацию черных и Цветных )летгалоъ и сплавов.

Известны способы нагрева изделий в муфелях, где безокислительный нагрев достшается применением контролируемых атмосфер.Так, в трубчатом муфеле достигают нейтральной атмосферы путем помещения открытого торца в печь э область наибольших скоростей выхода продуктов горения; другой торец муфеля выполнен закрытым 1. Для нагрева по известному способу необходимы сложные устройства. Кроме того, прн этом способе восстанавливання окислов не происходит.

Наиболее близким к предлагаемому является способ нагрева изделий в трубчатых муфелях в воздушной среде, при котором муфели помещают в нагревательную камеру так, чтобы открытые торцы находились вне камеры 2 .Этот способ предназначен для регулирования скорости нагрева и охлаждения путем перемешения нагреваемых изделий из одного муфеля в дру

гой, однако он не позволяет осуществить беэокислительный нагрев и восстановление окислов.

Цель изобретения - обеспечение безокислительного нагрева и восстановление окислов металла.

.. Это достигается тем, что при нагреве нзделий вьппе 670° С в трубчатом муфеле с открытым торцом в воздушной среде изделия располагают с зазором относительно муфеля, определяемым по формуле

iSx-jB -K -B, где & - велнчина зазора,

Б - диаметр круга площадь которого равна площади поперечного сечения изделий,

К - наибольший внутренний диаметр муфеля (мм), при котором возможен безокислительный нагрев изделий с любыми размерами Величина К, входящая в формулу, зависит от материала муфеля и нагреваемых изделнй, формы муфеля, температуры нагрева и устанавливается опытным путем. Значения К при 900° С в муфелях круглого сеченИя приведены в табл. 1. При теьшературе вьвие 670° С и зазорах между изделиями и муфелем, удовлетворяющих п1Н1ведеи1юй формуле, изменяются условия равиовесия окислительно-восстановительиых реакций, происходит безокислительный нагрев и восстановление окислов некоторых металлов. На фиг. 1 показана схема реализации пред лагаемого способа; на фиг. 2 - диаграмма из менения веса изделия при нагреве; на фиг. 3, 4 - варианты реализации способа. Для осуществления способа по формуле определяют величину максимально допустимого зазора и подлежащие нагреву изделия 1 располагают в муфеле 2 так, гтобы зазор между изделиями и муфелем не превышал получен ной величины. Муфель с изделиями помещают в печь 3, нагретую до температуры выше 670° С и выдерживают необходимое время.

Исходное состояние

900-0 30 мин

900°С 180 мин

Как видно из табпшды, содержание кислорода в поверхностном слое изделий до и после нагрева практически одинаково, что говорт об отсутствии окисления при нагреве по предлагаемому способу.

0,008

0,005

0,005

0,006

На фиг. 2 представлена диаграмма изменения веса, полученная с помощью автоматических электронных весов, при нагреве изделия из меди. На диаграмме видно, что при нагреве до 600° С происходит увеличенне веса (окислеПример. Необходимо нагреть под нормализацию изделие из стали 20 диаметром 10 мм в круглом муфеле из стали Х18Н10Т при 900° С. Для этих условий по таблице аахопят: значение и по расчетной формуле определяют величину максимально допустимого зазора& 10 - 10 9у8 мм Изделие располагают в муфеле диаметром менее 19,8 мм, муфель помещают в печь, нагретую до 900° С, и выдерживают 20-30 мин с последующим охлаждением. Нагретые изделия подвергают исследованиям металлографическим, рентгеноструктурным, спектральным, гравиметрнческим и газоволюметрическнм методами. Результаты озектрального анализа на содержание кислорода приведены в табл. 2. Таблица 2 ние), а при более высоких температурах окисленный металл восстанавливается. Преимуществом способа .является возможность получения неокиспешй1х изделий и восстановление окислов некоторых металлов при нагреве без применения кoнтpoлиp eмыx атмос фер, что позволяет значительно упростить устройства для безокислительного нагрева, расширить область его применения и повысить произ водительность. Формула изобретения Способ нагрева изделий в трубчатом муфеле с открытым торцом и в воздушной среде, включающий нагрев выше 670 С, о т л .} чающийся тем, что, с целью обеспечения безокислительного нагрева и восстановления окислов металла, изделия располагают с зазором относительно муфеля, определяемым по формуле;, S yFVF - В, где 8 - величина зазора, В - диаметр круга, площадь которого равна площади поперечного сечения изделий, К - внутренний даиметр муфеля (мм). Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство № 33549, кл. С 21 D 9/00, 1933. 2.Авторское свидетельство № 1645, кл. F 27 В 5/02, 1924. ЛЙ7

I 4Vff

sao

I BOO