Способ термической обработкииздЕлий B зАщиТНОМ гАзЕ Советский патент 1981 года по МПК C21D9/08 

(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ В ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ давлений газов и р г. от 1-3 до -200 соответ80-100 и от 4-6 до 180-2 ственно и далее поддерживают их постоянными при последующей вьщержке и охлаждении. Способ осуществляется следующим образом. Изделия, имеющие на поверхности остатки технологической смазки, со держащие триполифосфат натрия, после холодной деформации подаются к печному агрегату и с помогчью загрузочного устройства помещают в р бочее пространство печной установки, в котором соотношения парциаль ных давлений газов - соответ ственно равны 1-3 и 4-6. в процесс нагрева металла до температуры выше верхней критической точки на 50-70°С постепенно доводят в защит ном газе соотношение парциальных давлений газов |§ и р осоответстве но до 80-100 и 180-200. При удельном его расходе, равном п ,, л/мин 0,4 - СМ поверхности изделия Выдержку при конечной температу ре нагрева и охлаждение проводят в защитном газе, в котором соотношение fc и p-ii соответственно поддерживаютравным 80-100 и 180-200. Пос охлаждения металла в защитном газе до 100-120 С, он вьщается на воздух Пример. Берут трубы из стали 10 (для которой верхняя критическая точка соответствует 854 С) размером ,0; ,0 мм полученные путем волочения, при котором использовалась смазочная композиция содержс1щая, %: триполифосфата натрия 4, хозяйственного мыла 12, смеси жирных кислот 3 и остальное вода. Эти трубы разрезают на мерные длины, равные 250 мм. Образцы в защитном газе подвергаются нагреву до 900°С, выдержива ются при этой температуре 15 мин и охлаждгиотся до 100-120с перед выда чей на воздух. При термической обработке использовался газ, состав которого варьировался в пределах 3,0-16,0% С 6,07-18,0% Hi, 0,05-5,0% СОд., 0,001 3,0% HjO и остальное азот. 1до и после обработки образцы под вер аются визуальному контролю, послойному анализу на содержание фосфора, серы и углерода, определялась толщина обезуглероженного слоя. Выполненные исследования показали что полное удаление остатков смазки, получение светлой поверхности без обезуглероженного слоя при отсутствии насыщения поверхност ного слоя металла фосфором достигается лишь тогда, когда в период на грева металла происходит последова тельное увеличение о 800-100 и 4-6 до 180-200 с послеующим их поддержанием на постоянном уровне при нагреве и охлаждении (при удельном расходе защитного газа „ .г л/мин 0,45 --5-). Опти см поверхности изделия РгП Pt-lf мальные значения и - соответственно равны от 3 до 100 и от 5 до 190. В этом случае, изделия после термической обработки имеют светлую поверхность (полное удаление смазки), отсутствуют обезуглероживание и диффузия составляющих смазку веществ в металл. При расходе защитного газа менее 0,4 , смаз см поверхности образца ка полностью не удаляется с поверхности металла во всем исследованном диапазоне значений -р.и . Более высокие удельные расходы з ащитного газа (свЕлше 0,4) практически не оказывают на качество термической обработки влияния. Уменьшение величины соотношений парциальных давлений по сравнению с приведенными приводит к обезуглероживанию металла и появлению на его поверхности цветов побежалости. При термической обработке образцов по известному способу (поверхность их покрыта цветами побежалости) , происходит обезуглероживание металла на глубину, достигающую 0,3 ММ|И наблюдается повышение концентрации фосфора в поверхностных слоях, превышающее допустимое почти в два раза. Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет получать трубы со светлой поверхностью путем полного удаления смазки, содержащей триполифосфат натрия, в процессе термической обработки, т.е. обеспечивает ее высокое качество. Это обуславливается тем, что увеличение соотношений парциальных давлений газов к;2 и t зтчитного газа в указанных СО2 г пределах в процессе нагрева и последующего их поддержания на постоянном уровне при нагреве и охлаждении обеспечивают полное окисление и газификацию смазки, имеющейся на поверхности изделий. Процесс удаления смазки протекает одновременно с термической обработкой металла. Так, при нагреве до 120-130 С из смазки удаляется влага, в диапазоне температур 130-650С наряду с диффузионным перераспределением элементов в металле на его поверхности происходит термическое разложение и окисление углеводородов смазки и вьвделение газообразных составляющих с образованием углерода. При температурах выше 65Ос в металле перлит переходит в аустенит, а на его поверхности протекает процесс газификации углерода. Получение светлой поверхности т при термической обработке способствует повышению их качества. При этом отпадает необходимость в пред варительных операциях химической обработки труб перед их термической обработкой, которая осуществля ется на ряде трубных заводов. Формула изобретения Способ термической обработки из делий в защитном газе, включающий нагрев до температур выше верхней критической точки на 50-7.0®С, рыдержку при этой температуре и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью получения светлой поверхности изделий путем полного удаления при термической обработке остатков смазки, в процессе нагрева постепенно увеличивгиот соотношения парциальных давлений газов и 2,1-3 до 80-100 и от 1 80-200 соответственно и поддерживсцот их постоянными при последующей выдержке и охлаждении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Palethorpe L.G. ron and Steel, 1971, 44, № 5, с. 326-330. 2.Состояние и пути развития печного хозяйства трубных заводов. Тезисы докл. и сообщений на Всесоюзном науч.-техн. семинаре. Днепропетровск, Черметинформация, 1974, с. 45.