Способ предварительной термической обработки крупных поковок Советский патент 1982 года по МПК C21D1/26 C21D1/78 C21D9/38 

обеспечения полного распада аустени та по всему сечению валка, охлаждение поковок на воздухе производят до температуры, не превышающей заданную температуру переохлаждения в месте наименьшего сечения поко.вок. Такое охлаждение приводит к неравномерному распределению температуры в поковках, и для ее выравнивания при последующем охлаждении вместе с печью требуется значительное время, что приводит к удлинению всего цикла предварительной термообработки. Цель изобретения - сокращение длительности процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу предварительной термической обработки крупных поковок, включающему охлаждение с температуры конца ковки до 500-650°, нагрев до АС,,,+(20-40с) , выдержку, охлаждение на воздухе и в печи до 200400с, выдержку, нагрев до 640-7lO выдержку и окончательное с регламен тированной скоростью охлаждение с температуры Ас-,+ () на воздух и в печи осуществляют попеременно , при этом охлаждение в печи прюизводят в течение 2-4 ч с дополнительно подачей воздуха в места садки с повышенной температурой. Вследствие различия сечений и плотности укладки охлаждение садки поковок на воздухе, как указывалось выше, происходит неравномерно. При последующей выдержке в печи за счет подаваемого воздуха и отвода тепла в места с пониженной температурой в тепловых узлах происходит сни жение температуры, в то время как температура поверхности поковок в минимальном сечении остается на достигнутом уровне или даже повышается. Так как при подаче воздуха в печи создается незначительное избыточное давление, то опасность пере охлаждения поковок у загрузочного окна за счет подсоса холодного возд ха практич:ески исключена. При после дующем охлаждении на воздухе снижение температур поверхности поковок происходит во всей садке. Выкатывание подины на пролет и подачу воздуха через горелки в мес садки с повышенной температурой (в тепловые узлы ) продолжают д чтех пор, пока температура поверхно ги поковок по всей садке не достиг ет требуемой. В случае достижения поверхность поковок у торцов или в другом како либо месте печи нижнего предела те ратуры переохлаждения необходимо разжечь переднюю, заднюю .(или ту и другую вместе) или расположенную напротив места с достигнутой температурой горелку на минимум для исключения дальнейшего снижения температуры поверхности в этих местах, выкатывания подины прекращают, а в тепловые узлы продолжают подачу воздуха через горелки до тех пор, пока температура поверхности поковок в этих местах не достигает заданной. После этого подачу воздуха прекращают, печь уплотняют и через одиндва часа ставят на выдержку. С целью интенсификации процесса охлаждения садки на воздухе возможна также принудительная подача охладителя (воздуха, водо-воздушной смеси и т.д.) в тепловые узлы садки. П р и Г4 е р 1. Садку поковок (диаметр бочки 1190 мм, диаметр шеек - 630 мм из 10 шт. валков) из стали 60ХН массой 232 т с температуры копежа 590бЮ С в течение 1 ч охлаждают на воздухе до температуры поверхности шеек 350-370С, при этом температура поверхности бочек валков превышает 450°С, после чего подачу закатывают в печь. Заданная температура переохлаждения - 300-350С. Через нижние и верхние горелки, расположенные против бочек валков, подают в печь воздух в течение 2 ч. Температура поверхности шеек поковок после этой операции - 300-350°С (на шейке У загрузочного окна 300°С). Разжигают переднюю горелку, а через горелки, расположенные против бочек, подают воздух в течение 3 и 3,5 ч с 20 минутным охлаждением садки на воздухе между этими периодами . Температура поверхности шеек становится 295-300 0, бочек - 325ЭЗО С, после чего разжигаиот крайние горелки у горячего торца печи, а через горелки против бочек дают воздух еще 3 ч. После указанных операций температура поверхности поковок всей садки достигает 295-320°С. ча дополнительного воздуха через горелки прекращается, печь уплотняется и через 1 ч становится на выдержку. Пример 2. Садку поковок массой 260 т охлаждают до теглпературы 850-870 С на воздухе 5ч, после чего подину закатывают в Печь и через горелки подают воздух. Заданный интервал переохлаждения 300-320С. Температуру поковок замеряют гибкими термопарами, спаи КОТО1ЯЛХ п-ластинами толщиной 2 мм прижимайт к поверхности. После 2-х часовой выдержки в печи температура поверхности изменяется от 440 до 520С (через 1 ч до ) и от 335 до 425°С (через 1 ч до 410°С) соответственно для поковок сечением 1150 и 400 мм. Эти данные свидетельствуют о том, что перераспределение тепла по сечению за время менее 2-х ч не завершено.

В области, к близкой заданномуинтервалу переохлаждения (4-ое закатывание) температура поверхности поковки сечением 400 мм изменяется от 345°С за 4 ч (через 2 ч - до 340°С, через 3 ч - по ) . При дальнейшем увеличении Ттродолжительности выдержки начинается медленное снижение температуры, поэтому применение выдержки длительностью более 4-х ч является неэффективным из-за общего удлинения цикла. Поэтому оптимальной продолжительностью выдержки садки в печи с подачей воздуха через горелки между выкатываниями является 2-4 ч.

Использование предлагаемого способа предварительной термообработки обес печивает более высокую равномерность температур поковок по всей садке и сокращает продолжительность одного переохлаждения на 8-12 ч, что сокращает продолжительность всего цикла предварительной термообработки на 5-10%.

Формула изобретения

Способ предварительной термической обработки крупных поковок включающий охлаждение с температуры конца ковки до 500-650°С, нагрев до ACJ +(20-40 С), вндержку, охлаждение на воздухе и в печи до 200-400 0, выдержку, нагрев до б40-710 с, выдержку и охлаждение с регламентированной скоростью, о тличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процеса, охлаждение с температуры (20-40 С) на воздухе и в печи осуществляют попеременно, при этом охлаждение в печи производят в течение 2-4 ч с длительной подачей воздуха в места садки с повышенной температурой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Райцес В.Б. Термическая обработка на металлургических заводах. Металлургия, 1971, с. 218-220.

2.Гедеон М.В., Соболь Г.П., Паисов И.В. Термическая обработка валков холодной прокатки. Металлургия, 1973, с. 192-195.