Способ термической обработки изделий

 

Использование: при термовакуумной обработке изделий из железа и стали в электропечах газоплотного исполнения. Сущность изобретения: способ включает нагрев изделий и их последующую закалку в гелии и азоте под давлением при циркуляции газа, осуществляемого вентилятором. Закалку осуществляют в смеси гелия с добавлением до 30 об.% азота при давлении 1,4-4 МПа и скорости циркуляции, выбранной таким образом , чтобы произведение давления охлаждающей смеси и скорости циркуляции охлаждающей смеси было равно ID- 250 м МПа. Изобретение позволяет повысить качество термической обработки и получить высокую твердость без применения закалки в жидкость. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 21 D 1/74

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4356709/02 (22) 26.10.88 (31) P 3736501,0 (32) 28.10,87 (33) DE (46) 30,04.93,Бюл.N 16 (71) Дегусса АГ (ОЕ) (72) Пауль Хайльманн, Фридрих Прайсер и Рольф Шустер (DЕ) (56) Патент ФРГ ¹ 2839807, кл. С 21 D 1/74, 1987.

Мармер Э.H, и др. Электропечи для термовакуумных процессов, М,: 1977, с. 140. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к способу термической обработки металлических изделий в вакуумных печах с помощью разогрева изделий и их последующей закалки в охлаждающем газе под высоким давлением и при помощи циркуляции газа, Задача предложенного изобретения —. усовершенствовать способ термообработки посредством их нагрева и последующего охлаждения охлаждающим газом под давлением и при помощи газоциркуляции и добиться более высокой интенсивности закалки без повышения мощности двигателя для циркуляции охлаждающего газа.

Эта задача согласно изобретению решается тем, что инертный газ в смеси используют до 30 об.%. давление охлаждающей смеси в печи устанавливают в пределах от 1,4 до 4 МПа, а скорость циркуляции охлаждающего газа устанавливзют такую, чтобы произведение P . Vнаходилось,в пределах от 10 до 250 м сек МПа и циркуля-1. Ж,, 1813104 АЗ (57) Использование; при термовакуумной, обработке изделий из железа и стали в электропечах газоплотного исполнения, Сущность изобретения: способ включает нагрев иэделий и их последующую закалку в гелии и азоте под давлением при циркуляции газа, осуществляемого вентилятором. Закалку осуществляют в смеси гелия с добавлением до 30 об,% азота при давлении 1,4-4 МПа и скорости циркуляции, выбранной таким образом, чтобы произведение давления охлаждающей смеси и скорости циркуляции охлаждающей смеси было равно 10250 м с МПа. Изобретение позволяет повысить качество термической обработки и получить высокую твердость без применения закалки в жидкость. 1 з.п, ф-лы, цию охлаждающего газа осуществляют вентилятором, Скорость подачи охлаждающего газа V относится к выходу газа из распределительных труб.

Преимущество заключается в том, что при применении гелия и/или с добавлением

30% инертного газа, в соответствующих печах может устанавливаться давление до

4 МПа без повышения мощности двигателя, приводящего в действие вентилятор. Этим усиливается охлаждающее действие газа настолько, что можно закаливать более широкий спектр сталей, а также такие сорта сталей, которые до сих пор были вынуждены закаливать в масляных растворах. Эта закалка при помощи газа под высоким давлением имеет технические и экономические преимущества по сравнению с закалкой в жидких средах, кроме toro, оно более благоприятно для окружающей среды.

1813 1 04

Составитель Ю.Усатый

Редактор 3.Ходакова Техред М.Моргентал Корректор М.Петрова

Заказ 1590 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

При использовании этого метода стальные детали с целью закалки разогреваются в обычных вакуумных печах. При этом печь наполняется преимущественно гелием к началу разогрева под давлением 2 МПа, а затем пропускается газ под действием вентилятора. Преимущество проявляется в том, что перенос тепла на стальные детали достигается не излучением, а постепенно так, что добиваются равномерного разогрева материала и, как следствие, соответственно сокращается время разогрева. При температуре 750 С газ откачивается из печи и дальнейшее разогревание ведется в вакууме. В этом диапазоне температур разогрев сталей происходит очень действенно, и газ для разогрева загрузки не нужен.

После достижения необходимой температуры аустенизации между 800 — 1300 С подают для охлаждения садки в печь охлаждающий газ под давлением до 4 МПа, Охлаждающий газ циркулирует с помощью вентилятора, после охлаждения внутреннего пространства печи газ удаляется. Этот процесс длится до тех пор, пока не охладят всю садку, Скорость циркуляции газа обеспечивается с по. мощью вентйлятора, так что произведение

P Ч находится в пределах от 10 до

250м МПа с .

Нижеследующий пример должен более наглядно показать способ, заявленный в изобретении.

Деталь диаметром 10 мм из низколегированной стали 100 Cr 6 нагревается в вакуумной печи до температуры аустенизации

850 С. После достижения этой температуры печь заполняется гелием под давлением

1,5 МПа, при скорости газа 65 м с за

16 сек образец охлаждается до 400 С, что соответствует скорости охлаждения в масляном растворе. Таким образом получается

"0 мартенситовая структура с твердостью 64

HRC. Прежними способами закалки с помощью газа сталь не может получить твердость 100, 6 Cr, Формула изобретения

1. Способ термической обработки изделий преимущественно из железа и стали в вакуумных печах, включающий нагрев изделий и их последующую закалку в гелии или

20 смеси гелия с инертным газом под давлением при циркуляции газа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества обработки изделий, инертный газ в смеси используют до 30 об., при этом давление

25 Р охлаждающей смеси в печи устанавливают в пределах 1,4-4 МПа, а скорость V циркуляции охлаждающего газа устанавливают, такой, чтобы произведение P V = (10250)м с МПа.

30 2.Способ поп1,отличающийся тем, что циркуляцию охлаждающего газа осуществляют вентилятором;