Установка для химико-термической обработки изделий

 

Изобретение относится к установке для химико-термической обработки . Цель изобретения - ускорение процесса насыщения путем создания трехосного растяжения в изделиях. Установка содержит нагревательную ванну, разделенную на полости перегородкой с отверстием, механизм создания трехосного растяжения в видеустановленного в одной полости ванны поршня со штоком , привода горизонтального перемещения , соединенного через коническую муфту (М) 9, эксцентрично установленную в отверстии штока, и привода вращения, соединенного через вал с М 9, и контейнера 12, установленного в другой полости вакны, выполненного в виде замкнутой емкости с клапаном и отверстиями, Котейнер с изделием загружают в ванну. Начинают работать приводы 7 и 8, М 9 перемещается в отверстии к вращается, поршень начинает совершать возвратнопоступательное перемещение. Для обеспечения необходимой длительности процесса насыщения проводят многократное перемещение поршня, которое достигается вращением эксцентрической М 9 о Использование данной установки позволяет в импульсном режиме обеспечить условия всестороннего растяжения и тем самым ускорить насышение металлов для изделий сложной конфигурации . 2 з„п,ф-лы, 2 ил о § /

I (5))5 С 23 С 8/40

Т:Д " Щ Щ ф

t I i tьv" 1 с-.,: L. л ° Ã Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЭЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ WHT CCO (21) 4381801/02 (22) 29.12.87 (46) 23.05.91. Бюл. F 19 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина (72).И.И.Горшков (53) 621.785.52.002.5 (088 ° 8) (56) Дубинин Г.Н. Диффузионное хромирование сплавов. — М., 1964. с.217, фиг.149 ° (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к установке для химико-термической обработки. Цель.изобретения - ускорение процесса насыщения путем создания трехосного растяжения в изделиях.

Установка содержит нагревательную ванну, разделенную на полости перегородкой с отверстием, механизм созе дания трехосного растяжения в видеустановленного в одной полости ванны поршня со штоком, привода горизонтального пе4,SU„„1650 6 ремещения, соединенного через коническую муфту (М) 9, эксцентрично установленную в отверстии штока, и приво« да вращения, соединенного через вал с M 9, и контейнера 12, установленного в другой полости ванны, выполненного в виде замкнутой емкости с клапаном и отверстиями. Котейнер с изделием загружают в ванну. Начинают работать приводы 7 и 8, М 9 перемещается в отверстии и вращается, поршень начинает совершать воэвратнопоступательное перемещение. Для обеспечения необходимой длительности процесса насыщения проводят многократное перемещение поршня, которое достигается вращением эксцентрической

М 9. Использование данной установки позволяет в импульсном режиме обеспечить условия всестороннего растяжения и тем самым ускорить насыщение металлов для иэделий сложной конфигурации. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1650768

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при химико-термической обработке изделий.

Цель изобретения - ускорение про5 цесса насыщения путем создания трехосного растяжения в обрабатываемых изделиях и повышение надежности в работе.

На фиг.1 показана установка, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Установка содержит ванну 1, разделенную на две полости перегородкой 2 с отверстием в нижней ее части, нагревательное устройство 3, механизм 15 создания трехосного растяжения, выполненный в виде установленного в одной из полостей поршня 4 со штоком 5, в котором имеется отверстие 6, приводы 7 и 8 горизонтально- 20 го перемещения и вращений эксцентрической конической сбалансированной муфты 9, установленной в отверстии 6 и соединенной через шток 10 с приводом 7 горизонтального перемеще- 25 ния и с приводом вращения через вал

11 и шпицевое соединение, и расположенного во второй полости ванны 1 контейнера 12 в виде замкнутой емкости с клапаном 13, с загрузочными отверстиями 14 и каналами 15. Муфта

9 выполнена с маховиком 16, а на штоке 5 закреплен круговой отражатель

17 для уменьшения разбрызгивания расплава.

Установка работает следующим об35 разом.

Ванна 1 заполняется расплавом 18.

В исходном состоянии в контакте со штоком 5 находится симметричная часть муфты 9 и перемещение поршня 4 отсутствует. При движении штока 10 привода горизонтального перемещения перемещается муфта 9 влево и шток 5 вместе с поршнем 4 начинает совер- 45 шать возвратно-поступательное движение, амплитуда которого зависит от перемещения муфты 9 с частотой, определяемой скоростью вращения привода 8 и выбираемой в зависимости от свойств и состояния расплава.

Учитывая особое состояние жидкости в условиях быстрого нагружения, движение поршня вверх приводит к растяжению расплава и созданию в ней и в иэделии 19, установленном в контейнере 12, условий объемного растяжения, которое затем циклически повторяется.

Для обеспечения необходимой длитель- ности процесса насыщения проводят многократное повторение движения поршня 4 вверх, которое. достигается вращением эксцентрической муфты 9. Для . регулирования амплитуды перемещения штока 5, а следовательно, и поршня

4, муфта может быть смещена влево с помощью привода 7 горизонтального перемещения. Это приводит к созданию в расплаве 18 и изделии 19 больших растягивающих напряжений. За счет присутствия в расплаве активного элемента и создаваемого трехосного растяжения происходит ускоренная диффузия элементов в изделии. Во время смены изделий 19 муфта 9 вновь отводится вправо и гидростатическое растяжение в жидкости снижается.

Для установки и удаления изделий

19 используется контейнер 12 с полостью, при подъеме которого производится выталкивание изделия через отверстия 14 и установка новых иэделий.

Поршень опускается в расплав. Происходит заполнение полости через клапан 13. Предлагаемая установка позволяет получить всестороннее растягивающее напряжение и этим упруго деформировать растяжением изделия любой конфигурации во всем объеме.

Проведение процесса насыщения длится несколько часов„ а при проведении в предлагаемой установке длится несколько секунд.

Пример 1. Хромирование стали У8 в ванне состава СаС1, ВаС1, NaC1, Ir, СгС1 при 1200 С дает толщину слоя 200 мкм за 3 ч. б о, для ! стали составляет 900 МПа, следовательно, учитывая ускорение диффузии на 10 у рабочее напряжение G «+ 900 МПа при приложении растягивающих напряжений, обработка детали сложной конфигурации занимает 4 с так как,используя выражение Х = 2D, где Х - средняя глубине слоя; D — коэффициент цнффузии, ь - время, считая В = О, 55, а для условий установки 55 к 10, имеем л Х 200

2D 2" 0,55 10

С учетом цикличности время процесса составляет 6 - 8 с.

Пример 2. Алитирование в расплаве. Использована сталь У8, С о

= 900 МПа, Al — 10/ Ре при 700- 00 С, толщина слоя О, 15 - О, 2 мм, время

roñòàâëÿåò 10 — 15 с.

1650768

2. Установка по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, шток поршня выполнен с отражателем брызг рабочей среды.

3. Установка по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, муфта вьволнена с маховиком.

Составитель Н.Кузовкина

Редактор Н.Тупица Техред А,Кравчук Корректор М.Самборская

Заказ 1587 Типаж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàãîðîä, ул. Гагарина,101

Пример 3. Хроматометрнрование. Использована сталь У8. С,1

= 900 MIIa, расплав Al — 20% Cr — 10%

Fe, температура 1000 С, время 510 с, ожидаемая толщина слоя 0,20,3 мм.

Пример 4. Цементация. Расплав

80% Na — 20% NaC1. Деталь, обсыпанная SiC íà,äåêñòðèíîâîì клее, помещается в установку при 900 С. Время 3 - 5 с, толщина слоя 0,5 - 0,6 мм.

Пример 5. Нитроцементация.

Расплав Na

15 декстриновом клее. Время 5 - 10 с, слой О, 4 — О, 6 мм.

Пример 6. Совместное насыще-. ние комплексом легирующнх элементов.

Расплав — Al — 10 — 30%; Си 10%; 20

Fe 5 - 10%; W — 5 — 10%; Ч вЂ” 5 - 10%

Мо, температура 800 — 900 С, время ,5 - 15 с.

Использование данной установки ! позволяет в импульсном режиме реали- 25 зовать условия всестороннего растяжения, ускорить процесс насыщения металлов для изделия сложной конфигурации и повысить качество за счет уменьшения размера металлургического зерна в связи с малым временем выдержки при обработке, Формула и э о б р е т е н и я

1. Установка для химико-термической обработки изделий, содержащая

1 ванну и нагревательное устройство, о т л и ч à ю щ а я с я тем, что, с целью ускорения йроцесса насыщения путем создания трехосного растяжения в обрабатываемых иэделиях, уста новка снабжена механизмом создания растяжения, выполненным в виде порш- . ня со штоком с отверстием и соединенного с ним привода горизонтального перемещения через коническую муф ту, эксцентрично установленную в отверстии штока, привода вращения, соединенного с конической муфтой через вал, и контейнера в виде замкнутой емкости с отверстиями для загрузки изделий и прохода рабочей среды и с кпапаном, а ванна выполнена с перегородкой с отверстием в нижней ее части, делящей ванну на полости, при этом в одной иэ полостей ванны размещен контейнер, а в другой - поршень.