Способ термообработки длинномерных деталей

 

Изобретение относится к способу термообработки длинномерных деталей с постоянной или изменяющейся площадью поперечного сечения к одному из торцов. Цель изобретения - повышение качества обработки за счет исключения коробления деталей. Термообработка деталей в свободно-погруженном состоянии в ванне с металлическим расплавом с указанными удельной массой и температурой плавления позволяет исключить влияние силы тяжести детали на создание в ней изгибающих моментов, что исклочает ее коробление в процессе обработки и не требует сложного механизма манипуляции и контроля положения детали в печи. со « О5 05 00 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU 46686

А1 (51) 4 С 21 D 9 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3908 563/22-02 (22) 07 ° 06.85 (46) 23.10.87. Бюл. У 39 (72) В.Ф.Гилин (53) 621.785(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1063848, кл. С 21 D 9/08.

Патент Великобритании Ф 1557954, кл. С 2! D 9/08, 1979. (54) СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к способу. термообработки длинномерных деталей с постоянной или изменяющейся площадью поперечного сечения к одному иэ торцов. Цель изобретения — повышение качества обработки за счет исключения коробления деталей. Термообработка деталей в свободно-погруженном состоянии в ванне с металлическим расплавом с указанными удельной массой и температурой плавления позволяет исключить влияние силы тяжести детали на создание в ней изгибающих моментов, что исклочает ее коробление в процессе обработки и не требует сложного механизма манипуляции и контроля положения детали в печи.

1 346686

Изобретение относится к металлургии сплавов железа, точнее к термообработке иэделий сплошного поперечного сечения и полых изделий с предотвращением их коробления, и предназначено для обработки длинномерных деталей с постоянной или изменяющейся площадью поперечного сечения к одному из торцов.

Целью изобретения является повышение качества обработки детали за счет исключения коробления.

В предлагаемом способе производят термообработку длинномерных деталей в печи, предварительно погруженных в ванну с расплавленным металлом,удельный вес которого больше удельного веса материала детали, и температура плавления расплава ниже температуры термообработки.

Пример. Обрабатывают конические детали из ст, 40Х длиной 3700 мм и диаметрами торцов 230 и 380 мм. Детали загружают в ванну с расплавом свинца и затем в печь. Обжиг в печи проводят при 790 С в течение 10,5 ч.

Предложенный способ термообработки длинномернык деталей включает нагрев в печи, а это означает наличие примерного равенства температур всех объектов, находящихся в ее рабочем объеме.

Вследствие более высокой теплоемкости расплава над теплоемкостью ат1 мосферы печи первоначальный разогрев детали происходит после ее погружения исклочительно эа счет тепла расплава. Дальнейшее повышение температуры детали до заданной величины происходит в соответствии с ростом температуры расплава. Что касается влия— ния неполного погружения детали на процесс ее нагрева, то оно не создает практически никакого градиента температур внутри материала детали.

Этот вывод основан на высоких скоростях теплопереноса в металлах, измеряемых десятками градусов в секунду на расстояние в сотни миллиметров.

Для стали скорость теплопереноса, в зависимости от градиента температур, может составлять от нескольких десятков до нескольких сотен градусов в секунду, По этой причине термообработка длинномерных деталей, исчисляемая многHMH часами (отпуск до 48 ч), характеризуется несоизмеримо большим

l0

40 временным интервалом, чем тот, который требуется для выравнивания температур внутри детали в период ее разогрева до заданной температуры.

Вследствие разности удельных весов свинца (11,34 г/см ) и стали (7,8 г/смз) обрабатываемые детали, занимая горизонтальное положение, вытесняются на поверхность расплава свинца на высоту в каждом отдельном сечении в прямой пропорции от диаметра профиля. По этой причине поддерживающие силы распределяются равномерно по всей длине детали, исключая тем самым образование изгибающих момен-.ов в теле деталей. Находясь в таком положении э течение всего цикла термообработки, детали сохраняют характер своей геометрической оси °

Для предотвращения выбросов паров свинца в атмосферу íà его поверхности наводят защитный слой шлака из битого стекла (удельный вес которого равен 2,6 г/см, температура плавления 420 С).

Охлаждение деталей вместе с ванной производят в печи в течение

3,5 ч до 520 С. Извлечение деталей из расплава производят при 520—

500 С, что исклочает вероятность их вмораживания в расплав свинца (так как температура плавления свинца

327,4 С), Применение предлагаемого способа позволяет расширить его технологические возможности эа счет возможности обработки длинномерных деталей с изменяющейся площадью поперечного сечения к одному из торцов и возможности обработки деталей э многоярусной нагревательной печи. формула изобретения

Способ термообработки длинномерных деталей преимущественно с переменным поперечным сечением, включающий загрузку деталей в ванну с расплавом металла, имеющего температуру плавления ниже технологической температуры, и нагрев детали, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет исключения коробления деталей, нагрев детали с ванной ведут в печи, при этом удельный вес расплава больше удельного веса детали.