Способ управления термической обработкой изделия

 

Изобретение относится к области термической обработки. Цель изобретения - повышение качества закалки, CjiuHocTb изобретения заключается в том, что при зака.псе изделия скорость его охлаждения изменяют в зависимости от величи)1ы элерстрнческого сопротивления, при этом момент появления троостита определяют по изменению знака первой производной изделия во времени. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1271902 А 1 (Я) 4 С 21 D 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автогеном свидкткпьствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3920178/22-02 (22) 23.04.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (71) Куйбышевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского конструкторско-технологического института подшипниковой промышленности (72) В.А. Голиченко и N.Ã. Тартаковский (53) 621.784.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 352950, кл. С 21 D 1/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 386995, кл. С 2 1 D 1/12, 1969. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРГП1ЧЕСКОИ

ОБРАБОТКОЙ ИЗДЕЛ1И (57) Изобретение относится к области термической обработки. Цель изобретения — повышение качества закалки.

С)чцность изобретения заключается в том, что при закалке изделия скорость его охлаждения изменяют в зависимости от величины электрического сопротивления, при этом момент появления троостита определяют по изменешпо знака первой производной изделия во времени. 3 ил.

1 12719

Изобретение относится к термической обработке сплавов.

Цель изобретения — повышение качества закалки сплавов путем предотвращения возникновения троостита.

На фиг. 1 представлена схема устройства для регулирования скорости .охлаждения; на фиг, 2 и 3 — графики функций электросопротивления сплава; и их производные при закалке с раз- 10 личными скоростями охлаждения, Схема содержит закалочный бак 1 с охлаждающей жидкостью 2, В баке 1 размещен лоток 3, по которому движутся детали 4. В лотке 3 установлен 15 датчик 5 электросопротивления, подключенный к блоку 6 дифференцирования, который присоединен к пороговому устройству 7, связанному с блоком 8 управления. Блок 8 управления управ- 20 ляет насосом 9. Последний подает охлаждающую жидкость 2 в спрейер 10, который создает душирующий поток 11 охлаждающей жидкости 2 на детали 4.

На фиг. 2 представлены функции электросопротивления сплава при скоростях охлаждения больше критической (кривая А), близкой к критической (кривая Б), меньше критической (кривая В). 30

Кривые изменения электросопротивления во время охлаждения получают при закалке образцов из стали.

Из фиг. 2 видно, что закалку образцов начинают и заканчивают с наперед заданных значений электросопротивления.

Обычно закалку осуществляют по . электросопротивлению при скоростях охлаждения выше критической, что

40 приводит к удовлетворительному качеству термообработки, но при скоростях охлаждения, близких или меньших критических, термообработку сплава получают неудовлетворительной. При

45 этом всякий раз достигается заданное на конец. охлаждения электросопротивление.

При анализе кривых Б и В (фиг.2) устанавливают неравномерность измене- 50 ния функции электросопротивления.

Причем на кривой Б виден ярко выраженный скачек функции электросопротивления. Неравномерность функции электросопротивления объясняется 55 тем, что при скоростях охлаждения, близких или меньших критических, не подавляется перлитное превращение.

02 ъ

Фазовое превращение аустенита в перлит приводит к значительному возрастанию электросопротивления. Этот процесс происходит одновременно с уменьшением электросопротивления в результате охлаждения. Но величина роста электросопротивления в результате фазового превращения больше, чем уменьшение в результате охлаждения, что приводит к неравномерности изменений функции электросопротивления.

Особенно важно контролировать закалку при скоростях охлаждения, близких к критическим.

В этом случае возможно появление троостита в структуре сплава, и при определенном его количестве качество термообработки резко ухудшается.

Очевидно, что определение момента образования троостита служит показателем качества закалки сплава.

Этот момент можно определить путем дифференцирования функций электросопротивления, представленных на фиг. 2. Производные этих функций представлены на фиг. 3.

Из фиг. 3 видно, что производная функция электросопротивления при ско. рости охлаждения больше критической не меняет знак (кривая Г), производная функция электросопротивления при скорости охлаждения, близкой к критической, скачком меняет свой знак

HB противоположный (кривая Д), а,при скорости охлаждения меньше критической производная меняет знак плавно ,(кривая Е).

Используя свойство производной функции электросопротив 1ения скачком изменять свое значение, можно строго и точно регистрировать момент появлеия троостита в структуре сплава и правлять скоростью охлаждения.

Способ управления качеством закал ки осуществляется следующим образом.

Детали 4 попадают по лотку 3 в закалочный бак 1, где происходит их закалка в потоке 11 охлаждающей жидкости 2. Контроль закалки осуществляет датчик 5 электросопротивления.

При скоростях охлаждения вьппе критической с,цатчика 5 электросопротивления поступает в блок 6 дифференцирования равномерно изменяющийся во времени сигнал. Блок 6 дифференциро,вания дифференцирует этот сигнал и передает его в пороговое устройство з i 271

7. Так как знак производной при дифференцировании не изменяется, пороговое устройство 7 не срабатывает и не подает команды на блок 8 управления.

В результате блок 8 управления отклю- 5 чен и не управляет насосом 9. При этом насос 9 создает через спрейер

10 постоянный поток 11 охлаждающей жидкости 2.

При уменьшении скорости охлажде- 10 ния ниже критической, с датчика 5 электросопротивления поступает скачкообразно изменяющийся во времени сигнал. Производная этого сигнала после дифференцирования в блоке 6 15 дифференцирования меняет свой знак.

В результате, блок 6 дифференцирования подает открывающий импульс на вход порогового устройства 7. Последнее срабатывает и включает блок 8 20 управления, который изменяет режим работы насоса так, что увеличивается поток 11 охлаждающей жидкости 2 на детали 4. Скорость охлаждения деталей

4 увеличивается, сигнал от датчика >5

5 электросопротивления снова становится равномерно изменяющимся во времени. Производная его после дифференцирования в блоке 6 дифференцирования принимает свое первоначаль- 10 ное значение и блок 6 дифференцирования подает на пороговое устройство 7 запирающий импульс. Пороговое устройство 7 отключает блок 8 управле902 4 ния. Насос 9 уменьшает поток 11 охлаждающей жидкости 2 через спрейер на на детали 4.

Способ и схема устройства позволяют исключить появление троостита в структуре сплава при закалке охлаждающими жидкостями, имеющих невысокую охлаждающую способность, например индустриальным маслом, используемым для закалки деталей подшипников ° Причем, охлаждающая способность этого масла в значительной степени зависит от температуры. Это и приводит к изменению скорости охлаждения и ухудшению качества закалки.

Применение способа для закалки деталей подшипников в индустриальном масле позволит поддерживать скорость охлаждения деталей выше критической, что значительно улучшит их качество закалки, Формула изобретения

Способ управления термической обработкой изделия, включающий измерение электросопротивления изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества закалки, при охлаждении изделия определяют первую производную электросопротивления изделия во времени, причем при изменении ее знака увеличивают скорость охлаждения изделия.

7/ д

1271902

Зря и оиалдения

Фы2. Р фе;ж Ипаждюия

Составитель В. Этинтен

Техред В, Кадар Корректор И. Муска

Редактор Н, Гунько

Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ б311/26

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4