Способ нагрева доэвтектоидных сталей

Авторы патента:

C21D1/42 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Изобретение относится к термической обработке доэвтектоидных сталей . Целью изобретения является сокращение расхода энергии и обеспечение заданной равномерности нагрева. Нагрев изделия осуществляют с помощью индукционного и радиационного нагревателей со скоростью 80-100°С/мин до температуры Ас +(30-50)°С в течение 10-15 мин. В процессе нагрева плотность радиационного потока изменяют от 800 до 2500 Вт/м , а напряженность электромагнитного поля от 350 до 1300 Э. Изобретение обеспечивает перепад температуры по сечению 9-13°С и при этом достигается наименьший расход энергии 250-260 кВт/т. 1 табл. § СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01) (5D 4

ВСЕСОЮйЛЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:,:л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3749534/31-02 (22) 12.06.84 (46) 23.11.87. Бюл. ¹ 43 (71) Белорусский политехнический институт (72) Г.С.Романовская (53) 621.785.79 (088.8) (56) Лахтин В.В., Леонтьева В.П.Материаловедение. вЂ” M. . Машиностроение, 1980, с. 194, 197.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1085024, кл. С 21 D 1/10, 1982. (54) СПОСОБ НАГРЕВА цОЭВТЕКТОИЦНЫХ . СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к термической обработке доэвтектоидных сталей. Целью изобретения является сокращение расхода энергии и обеспечение заданной равномерности нагрева.

Нагрев изделия осуществляют с помощью индукционного и радиационного нагревателей со скоростью 80-100 С/мин до температуры Ас > +(30-50) С в течение

10-15 мин, В процессе нагрева плот-, ность радиационного потока изменяют от 800 до 2500 Вт/м, а напряженность электромагнитного поля от 350 до

1300 Э. Изобретение обеспечивает перепад температуры по сечению 9-13 С и при этом достигается наименьший расход энергии 250-260 кВт/т. 1 табл.

1 13538

Изобретение относится к области термической обработки доэвтектоидных сталей.

Цель изобретения вЂ” сокращение рас5 хода энергии и обеспечение заданной равномерности нагрева.

Способ осуществляется следующим образом.

После прогрева камеры для нагрева изделий, оборудованной многoBHTKoBblM соленоидом и термоэлектрическими нагревателями, в нее загружают стальные изделия. Затем на обмотки соленоида подают ток промышленной частоты напряжением 380-220 В и ведут нагрев одновременно радиационным потоком тепла, создаваемым термоэлектрическими нагревателями и внутренним источником энергии вЂ” многовитковым соленоидом, образующим электромагнитное поле, до температуры Ас +(30вЂ”

50) С. Нагрев ведут со скоростью

80-100 С/мин в течение 10-15 мин.

Вследствие равномерности нагрева 25 (т.к. нагрев ведут с поддержанием перепада температуры между поверхностью и центром иэделия 10-15ОС) изотермическая выдержка не осуществляется.

Изменение напряженности электромагнитного поля в указанных пределах связано со значительным изменением мощности электромагнитного контура при приближении к температуре точки

Кюри (полной потери магнитных свойств сталью) и переходе через нее, так как магнитная проницаемость скачком падает до 1. При переходе через точку

Кюри количество выделяемого тепла 4р уменьшается, и именно в тот момент, когда в стали весьма интенсивно происходят эндотермические процессы: структурно-фазовые превращения, переход стали в диамагнитное состоя- 45 ние (так как температура точки Кюри принадлежит интервалу температур фазового превращения Ас -Ас ). Следовательно, для поддержания необходимого или заданного количества выделения тепла в 1 см объема и заданз ной равномерности нагрева, необходимо увеличение напряженности электромагнитного поля от 800 Э в начальной стадии нагрева до 1300 Э в районе

28 2 температурного интервала точек Ас,вЂ”

Ac> .

Необходимость регулирования плотности радиационного потока (увеличения ее в указанных пределах) связана с тем, что процессы поглощения,накопления и передачи тепла происходят за счет теплофизиМеских свойств сталивЂ” теплоемкости и теплопроводности. С ростом температуры теплоемкость увеличивается, а теплопроводность уменьшается, вследствие чего процесс накопления тепла начинает преобладать над процессом его распространения.

Таким образом, скорость нагрева начинает уменьшаться в центральных слоях изделия, появляется значительный по величине градиент температуры по сечению и в объеме нагреваемого изделия. Например, при температуре

20ОС теплопроводность стали 45 составляет 51,5 Вт/ (моС ), теплоемкость вЂ” 0,486 кДж/кг, при температуре 800 С теплопроводность стали 45 имеет значение 24,8 Вт/ (м С), а теплоемкость 0,624 кДж.

В таблице приведены примеры осуществления способа.

Из данных, приведенных в таблице, следует, что оптимальный режим нагрева соответствует интервалу изменения плотности радиационного потока 8002500 Вт/м и итервалу изменения напряженности электромагнитного поля

350-1300 Э. При этом достигается наименьший перепад температуры по сечению (9-13 С) и наименьший расход электроэнергии (250 вЂ 2 кБт/т).

Формула и з обре т е н и я

Способ нагрева доэвтектоидных сталей, включающий нагрев до Ас +

+(30-50) С с одновременным воздейсто

3 Ä вием радиационного и индукционного источников энергии, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что, с целью сокращения расхода энергии и обеспечения заданной равномерности нагрева, плотность радиационного потока изменяют от 800 до 2500 Вт/м, а напряженность электромагнитного поля от 350 до

1300 Э.

1353828

Интервал изменения

Расход электроэнергии, кВт/т

Перепад температуры, С

Марка стали

Напряженности электромагнитного поля, Э плотность радиацион2 ного потока, Вт/м

260

15-18

25-30

300-1200

250-1100

275

350-1300

250

9-12

300

265

40Х

257

600-2150

280

260

800-2500

900-2600

750-2400

290

400-1400

330-1250

265

255

13-15

30XH3A

35-40

285

250

9-13

270

10-15

15-17

265

Составитель А.Орешкина

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай.

Редактор В.Петраш

Заказ 5672/25 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

700-2300

600-2150

800-2500

900-2600

750-2400

700-2300

600-2150

800-2500

900-2600

750-2400

400-1400

330-1250

300-1200

250-1100

350-1300

300-1200

250-1100

350-1300

400-1400

330-1250

10-15

14-16

30-37

10-12

13-15

15-17

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано для закалки гладких цилиндрических деталей с индукционного нагрева , например пальцев

Способ обработки металлических изделий // 1353826

Изобретение относится к обработке изделий вибрацией и может быть .использовано при изготовлении изделий в металлургической промьшшенности, сварочном производстве и машиностроении

Способ термической обработки листов магнитопровода // 1353825

Изобретение относится к металлургии , в частности к термической обработке магнитных материалов, может использоваться при термической обработке нелегированных электротехнических сталей

Способ поверхностного упрочнения быстрорежущей стали // 1353824

Изобретение относится к упрочнению материалов и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении зубчатых шеверов из инструментальных сталей

Способ термомеханической обработки малоуглеродистых и низколегированных сталей // 1353823

Изобретение относится к металлургии и машиностроению, в частности к высокотемпературной прокатке листового металла и фасонных профилей из малоуглеродистых и низколегированных сталей

Легкоплавкое стекло // 1351978

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к химическим составам легкоплавких стекол которые могут быть использованы в качестве стеклосмазок при термомеханической обработке легких сплавов

Способ восстановления деталей из высокопрочных сталей // 1350180

Изобретение относится к способам восстановления деталей из высокопрочных сталей, применяемьм для повьшения характеристик сопротивления усталости при ремонте агрегатов типа шасси, гидроцилиндров и т.п

Способ изготовления гнутых профилей // 1349076

Способ эксплуатации электропечи с контролируемой атмосферой // 1348376

Изобретение относится к способу эксплуатации электропечи с контролируемой атмосферой при химико-термической обработке материалов

Способ высокотемпературной термомеханической обработки высокохромистых сталей // 1346685

Изобретение относится к металлургии , в частности к процессам термомеханической обработки сталей, конкретнее к способу высокотемпературной термомеханической обработки высокохромистых сталей

Устройство для охлаждения рулонов горячекатаных полос // 2100449

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при производстве стальных горячекатаных полос на широкополосных станах

Способ определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды и термозонд для его реализации // 2100450

Изобретение относится к термической обработке металлов и предназначено для определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды

Способ термической обработки литых деталей из малоуглеродистой и низколегированной стали // 2100451

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к литым деталям из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащих 0,15 - 0,30% углерода, и применяемым в автосцепных устройствах подвижного состава железных дорог

Способ производства коррозионно-стойкого листа // 2100475

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в прокатном производстве для легирования поверхности заготовки в процессе прокатки

Способ закалки инструментов из углеродистых сталей // 2102504

Изобретение относится к термообработке и может быть использовано при закалке деталей из углеродистых сталей сложной формы, например пуансонов, накатных роликов и др

Способ изготовления булатной стали // 2103380

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства булатной стали

Способ обработки поверхности металлической заготовки дуговым разрядом в вакууме и устройство для его осуществления // 2104313

Изобретение относится к области обработки поверхностей металлов, такой как очистка (например, удаление окалины, оксидированных слоев, загрязнителей и тому подобное) поверхностей, термическая обработка и нанесение покрытий на них

Способ регулирования радиационной повреждаемости материала корпуса водоводяного реактора и устройство для его осуществления // 2104314

Индукционная печь // 2105434

Способ изготовления проката // 2105820