Сепаратор отжига для производства текстурированной электротехнической стали с зеркальной поверхностью и высокими магнитными свойствами



Сепаратор отжига для производства текстурированной электротехнической стали с зеркальной поверхностью и высокими магнитными свойствами
Сепаратор отжига для производства текстурированной электротехнической стали с зеркальной поверхностью и высокими магнитными свойствами
Сепаратор отжига для производства текстурированной электротехнической стали с зеркальной поверхностью и высокими магнитными свойствами
Сепаратор отжига для производства текстурированной электротехнической стали с зеркальной поверхностью и высокими магнитными свойствами

 

C21D1/68 - 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)

Владельцы патента RU 2552791:

БАОШАН АЙРОН ЭНД СТИЛ КО., ЛТД. (CN)

Изобретение относится к производству текстурированных листов из электротехнической стали, в частности к сепаратору отжига. Сепаратор отжига имеет следующий состав, мас.%: порошок Al2O3 - 77-98, порошок оксида щелочноземельного металла - 1-8, хлорид щелочного металла и/или хлорид щелочноземельного металла - 1-15. Технический результат заключается в исключении образования стекловидного подслоя на поверхности стального листа в процессе высокотемпературного отжига и получении листа с гладкой поверхностью и стабильными магнитными свойствами. 3 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.

 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к способу производства текстурированной электротехнической стали, в частности к сепаратору отжига для производства текстурированной электротехнической стали с зеркальной поверхностью и высокими магнитными свойствами.

Предшествующий уровень техники

Текстурированная сталь подвергается обезуглероживающему отжигу в защитной атмосфере H2-N2, после выполнения процессов горячей прокатки, нормализации и холодной прокатки, снимается прокатное напряжение и выполняется предварительная перекристаллизация, также в конвертер вводится влажный газ, чтобы регулировать содержание углерода в стальной ленте ниже уровня 30 ppm и, таким образом, не допустить магнитного старения итогового изделия. Стальная лента окисляется при выполнении обезуглероживающего отжига с образованием оксидного слоя, в основном состоящего из SiO2 и Fe2SiO4, которые отрицательно влияют на последующее обезуглероживание. В последующем процессе высокотемпературного отжига оксидный слой вступает в химическую реакцию с сепаратором отжига, нанесенным на поверхности стальной ленты, и образует стекловидный подслой, в основном состоящий из Mg2SiO4. Стекловидный подслой предотвращает связывание стальной ленты и рафинирование стали в процессе высокотемпературного отжига.

Стекловидная пленка Mg2SiO4 на поверхности текстурированной электротехнической стали имеет сравнительно высокую твердость, что приводит к сравнительно плохим показателям пластин сердечника из стального листа, которые, как правило, в тысячу раз хуже; также встроенная комбинация между стекловидным подслоем и стальным листом препятствует перемещению границ магнитных доменов и увеличивает магнитные потери на гистерезис.

Для улучшения показателей пластин сердечника из текстурированной электротехнической стали и дополнительного улучшения магнитных свойств японские изобретатели разрабатывают текстурированную электротехническую сталь без стекловидного подслоя. Патент Японии JP 49096920 описывает способ удаления стекловидного подслоя с поверхности текстурированной электротехнической стали посредством травления кислотой. Однако для полного смыва стекловидного покрытия толщиной 10 мкм (включая оксид, встроенный в стальной лист) сталь необходимо выдерживать в концентрированной кислоте в течение длительного времени, что приводит к таким проблемам, как высокая себестоимость, загрязнение окружающей среды реагентом и т.п.

Патент Японии JP 05156362 A описывает нанесение Al2O3 в виде сепаратора высокотемпературного отжига. Al2O3 не вступает в реакцию с оксидным слоем или стальным листом, что позволяет напрямую получать текстурированную электротехническую сталь без стекловидного подслоя. Однако этот способ не позволяет снимать оксидный слой или встроенный оксид, образуемый в процессе обезуглероживающего отжига, что является недостатком в контексте улучшения магнитных свойств.

Для решения этой проблемы в патенте Японии JP 2003247024 упоминается способ, в котором соотношение PH2O/PH2 регулируется так, чтобы получить атмосферу с низкой степенью окисляемости, в результате чего не образуется оксид железа, после этого наносится сепаратор, в основном состоящий из Al2O3, что позволяет получить текстурированную сталь с гладкой поверхностью. Однако если степень окисляемости в процессе обезуглероживания будет слишком низкой, это затруднит выполнение обезуглероживания. В патенте Японии JP 05156364 A после окончания обезуглероживающего отжига оксидный слой на поверхности стального листа удаляют при помощи травления кислотой, после чего наносят сепаратор, в основном состоящий из Al2О3.

В патенте США US 554719 в качестве сепаратора отжига используют MgO+SiO2, который образует неплотный силикат магния на поверхностях стального листа во время шага отжига вторичной перекристаллизации, после чего неплотный силикат магния устраняют при помощи чистки и промывки, что позволяет получить изделие без стекловидного подслоя.

В патенте Японии JP 2000038615 в качестве сепаратора отжига используют магнезию и оксид алюминия с добавлением хлорида, образующийся стекловидный подслой удаляют при помощи межфазной реакции (2/3)MCl3+Fe+(3/2)O2→M2O3+FeCl2↑, в результате чего получается продукт, не имеющий стекловидного подслоя.

Японская компания JFE применяет в качестве сепаратора высокотемпературного отжига Al2O3 и прочие вещества, которые не вступают в реакцию с поверхностью стального листа, чтобы сразу получать текстурированную электротехническую сталь без стекловидного подслоя. В таком способе для полного устранения околоповерхностного оксидного загрязнения стального листа необходимо строго контролировать точку росы при обезуглероживании, чтобы на поверхности стального листа не образовывалось оксида железа. Однако это неизбежно приводит к проблемам при обезуглероживании и нитрировании.

Американская компания Armco (в настоящее время - АК) использует в качестве сепаратора отжига магнезию, добавляемую вместе с SiO2, при этом неплотный силикат магния, который образуется на стальном листе во время шага отжига вторичной перекристаллизации, способствует внедрению защитного газа отжига в межслоевую часть стального листа, что помогает рафинировать сталь, патент США US 3785882. Однако в общем случае подобный способ не позволяет полностью вымывать силикат магния с поверхности и полностью устранять встроенный оксид из околоповерхностной части стального листа, что ограничивает эффект снижения потерь в сердечнике (железе).

Японская компания NSC использует в качестве сепаратора отжига магнезию с добавлением хлорида. Однако добавление большого количества хлорида приводит к определенной коррозии поверхности стального листа в процессе отжига вторичной перекристаллизации, что влияет на поверхностный ингибитор, в результате чего вторичная перекристализация становится неустойчивой.

Таблица 1
Основной состав сепаратора Результат
US 3785882 100% по весу грубого Al2O3 Не происходит реакции подслоя
US 554719 (35-85% по вecу) MgO + (15-65% по весу) SiO2 Неплотный, легко удаляемый
подслой образуется на поверхности стального листа
JP 08269560 A MgO+Cl Объем добавляемого Cl регулируется на уровне 0,05-0,5% по весу Подслой удаляется посредством межфазной реакции (CaCl2+Fe(1/2)O2→CaO+FeCl2↑)

Раскрытие изобретения

Перед настоящим изобретением ставится задача создания сепаратора отжига для производства текстурированной электротехнической стали с зеркальной поверхностью и высокими магнитными свойствами, который позволяет предотвратить образование стекловидного подслоя на стальном листе, в то же время встроенный оксид в околоповерхностной части листа может быть устранен при помощи коррозионной реакции с хлоридом, что позволяет получить изделие с гладкой поверхностью и стабильными высокими магнитными свойствами.

Для решения поставленной задачи в настоящем изобретении используется техническое решение, описанное ниже.

Сепаратор отжига имеет следующий состав, масс.%: порошок Al2O3 - 77-98, порошок оксида щелочноземельного металла - 1-8, хлорид щелочного металла и/или хлорид щелочноземельного металла - 1-15.

Оксид щелочноземельного металла может включать BeO, MgO, CaO, SrO или BaO.

Хлорид щелочного металла может включать LiCl, NaCl, KCl или RbCl.

Хлорид щелочноземельного металла может включать BeCl2, MgCl2, CaCl2, SrCl2, BaCl2 или ZnCl2.

Экспериментальным путем было обнаружено, что эффективным способом устранения оксидного слоя в околоповерхностной части листа является нанесение вещества, не вступающего в реакцию с оксидным слоем листа, в качестве сепаратора отжига в процессе высокотемпературного отжига, в вещество добавляется небольшое количество оксида щелочноземельного металла для введения влаги не выше 2,5 масс.%, также добавляется определенное количество хлорида, в результате чего влага вступает в реакцию с хлорид-ионами, содержащимися с добавленном хлориде, с образованием кислотного коррозионного раствора, что является предпочтительным для удаления оксидного слоя из околоповерхностной части листа.

Добавляют воду и перемешивают, в результате чего сепаратор отжига для предлагаемой текстурированной электротехнической стали с зеркальной поверхностью образует жидкое покрытие с определенной концентрацией, которое затем наносится на поверхность обезуглероженного листа. После завершения нанесения покрытия изделие обжигают при температуре не выше 300°C в течение более 30 сек, чтобы удалить несвязанную влагу в сепараторе. При этом сепаратор образует вещество с микропорами, которое в основном состоит из смеси Al2O3, Ca(OH)2 и одного или нескольких видов хлоридов с хорошей проницаемостью. Основная химическая реакция в процессе гидролиза:

Во время предварительной стадии высокотемпературного отжига Ca(OH)2 подвергается реакции разложения, снова образует CaO и выделяет влагу при температуре выше 580°C. Присутствие влаги с одной стороны обеспечивает раствор, а с другой вступает в реакцию с хлорид-ионами с образованием кислотного вещества HCl, которое имеет определенные коррозийные свойства. В процессе высокотемпературного отжига последовательно происходят следующие химические реакции:

HCl в газообразной фазе проникает сквозь сепаратор, вступает в реакцию с оксидным слоем листа и стимулирует реакцию, обозначенную химическим уравнением , в результате чего реакция выполняется непрерывно. Ниже приведена реакция между HCl и оксидным слоем:

Оксидный слой, разрушаемый HCl, распадается и превращается в неплотное пористое вещество, сила сцепления которого с листом существенно снижается. Такой оксидный слой легко удаляется при помощи легкого травления и шлифовки после высокотемпературного отжига. Таким образом, после горячей прокатки и правки можно получить итоговый продукт - текстурированную электротехническую сталь с гладкой зеркальной поверхностью.

Стекловидный подслой, образующийся в процессе традиционного высокотемпературного отжига, приводит к сравнительно высокой твердости текстурированной электротехнической стали, что ухудшает показатели пластин сердечника из стального листа, и приводит к определенным повреждениям заготовок в процессе производства. В то же время связанная структура оксида в составе листа препятствует перемещению границ магнитных доменов, что отрицательно сказывается на магнитных свойствах. Текстурированная электротехническая сталь без подслоя имеет значительно лучшую обрабатываемость, которая может быть дополнительно улучшена за счет устранения связанной структуры, что позволяет получать изделие с чрезвычайно низкими потерями в сердечнике.

До настоящего изобретения патенты для получения текстурированной электротехнической стали, в основном, использовали MgO и хлорид или Al2O3. Первое из вышеуказанного приводит к нестабильности магнитных свойств, а последнее не позволяет устранять встроенный оксид, который образуется в процессе обезуглероживающего отжига. В некоторых случаях используется сепаратор Al2O3 с добавлением хлорида, однако хлориду необходимо присутствие определенного количества влаги, чтобы вступать в реакцию с встроенным оксидом для его удаления.

В изобретении предлагается использовать оксид щелочноземельного металла, благодаря водорастворимости которого становится легко регулировать содержание влаги в процессе высокотемпературного отжига. Данный способ очень прост в реализации и позволяет стабильно получать изделия из текстурированной электротехнической стали с превосходными свойствами. Используемое устройство представляет собой традиционное устройство для изготовления текстурированной стали, которое весьма практично и широко распространено, что дает основания ожидать популяризации изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - томографическая оптическая фотография стального листа из сравнительного примера 1 (сепаратор, масс.%: MgO - 65 и SiO2 - 35).

Фиг.2 - томографическая оптическая фотография стального листа из сравнительного примера 2 (сепаратор, масс.%: MgO - 90 и CaCl2 - 10).

Фиг.3 - томографическая оптическая фотография стального листа из сравнительного примера 3 (сепаратор, масс.%: Al2O3 - 100).

Фиг.4 - томографическая оптическая фотография стального листа из варианта осуществления настоящего изобретения (сепаратор, масс.%: Al2O3 - 86, CaO - 4 и MgCl2 - 10).

Лучший вариант осуществления изобретения

Далее настоящее изобретение описывается на примере конкретных вариантов его осуществления.

Для выплавки стали используется вакуумная печь 500 кг, химический состав стальной заготовки следующий, масс.%: C - 0,045, Si - 3,25, S - 0,006, Al - 0,027, N - 0,006, Cu - 0,15, Mn - 0,012, Fe и неустранимые примеси - остальное. После нагрева до 1150°C выполняют горячую прокатку заготовки для получения горячекатаного листа с толщиной 2,6 мм. Горячекатаный лист подвергают нормализации и отжигу в течение 1 минуты, а затем травлению и холодной прокатке для получения листа с итоговой толщиной 0,285 мм. Холоднокатаный лист подвергают обезуглероживающему отжигу при температуре 835°C в течение 120 секунд, при этом на поверхности есть два уровня содержания кислорода: 0,8 и 1,6 г/м2; после нитрирования содержание азота в стальном листе составляет 250 ppm. Обезуглероженный и отожженый лист покрывают сепаратором отжига (пропорции материала приведены в таблице 2), после наматывания лист подвергается высокотемпературному отжигу при 1200°C и выдерживается при этой температуре в течение 20 часов в защитной атмосфере из осушенного азота и водорода, после чего на лист наносят изоляционное покрытие, выполняют вытягивание и правку, а затем после разматывания выполняют отжиг.

В таблице 2 представлены варианты осуществления сепаратора.

Таблица 2
Описание Al2O3, масс.% Оксид щелочноземельного металла, масс.% Хлорид щелочного металла /хлорид щелочноземельного металла, масс.%
Вариант 1 98 CaO 1 MgCl2 1
Вариант 2 86 CaO 4 MgCl2 10
Вариант 3 77 CaO 8 MgCl2 15
Вариант 4 86 BeO 4 LiCl 10
Вариант 5 86 MgO 4 NaCl 10
Вариант 6 86 Sr0 4 KCl 10
Вариант 7 86 BaO 4 RbCl 10
Вариант 8 86 MgO 4 BeCl2 10
Вариант 9 86 Sr0 4 CaCl2 10
Вариант 10 86 BaO 4 SrCl2 10
Вариант 11 86 CaO 4 BaCl2 10
Вариант 12 86 CaO 4 ZnCl2 10
Сравнительный пример 1 65 частей MgO + 35 частей SiO2
Сравнительный пример 2 90 частей MgO + 10 частей CaCl2
Сравнительный пример 3 Al2O3 100 частей

Средние показатели электромагнитных свойств итоговых изделий и их качества поверхности приведены в таблице 3.

Таблица 3
Сепаратор Поверхностное содержание кислорода Электромагнитные свойства Внешний вид поверхности
B8, T P17/50, Вт/кг
Вариант 1 0,8 г/м2 1,897 0,753 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,905 0,745 Гладкая поверхность, без подслоя
Вариант 2 0,8 г/м2 1,891 0,783 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,897 0,774 Гладкая поверхность, без подслоя
Вариант 3 0,8 г/м2 1,899 0,735 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,903 0,734 Гладкая поверхность, без подслоя
Вариант 4 0,8 г/м2 1,888 0,779 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,897 0,748 Гладкая поверхность, без подслоя
Вариант 5 0,8 г/м2 1,889 0,776 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,895 0,773 Гладкая поверхность, без подслоя
Вариант 6 0,8 г/м2 1,900 0,769 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,900 0,743 Гладкая поверхность, без подслоя
Вариант 7 0,8 г/м2 1,890 0,782 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,903 0,775 Гладкая поверхность, без подслоя
Продолжение таблицы 3
Вариант 8 0,8 г/м2 1,895 0,768 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,893 0,760 Гладкая поверхность, без подслоя
Вариант 9 0,8 г/м2 1,899 0,772 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,903 0,769 Гладкая поверхность, без подслоя
Вариант 10 0,8 г/м2 1,887 0,766 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,890 0,760 Гладкая поверхность, без подслоя
Вариант 11 0,8 г/м2 1,897 0,771 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,910 0,743 Гладкая поверхность, без подслоя
Вариант 12 0,8 г/м2 1,887 0,775 Гладкая поверхность, без подслоя
1,6 г/м2 1,899 0,762 Гладкая поверхность, без подслоя
Сравнительный пример 1 0,8 г/м2 1,927 0,705 Поверхность имеет частичный подслой
1,6 г/м2 1,921 0,720 Поверхность имеет полный подслой
Сравнительный пример 2 0,8 г/м2 1,825 0,997 Поверхность имеет частичный подслой
1,6 г/м2 1,857 0,897 Поверхность имеет частичный подслой
Сравнительный пример 3 0,8 г/м2 1,865 0,903 Поверхность имеет частичный подслой
1,6 г/м2 1,847 0,937 Поверхность имеет частичный подслой

Из Фиг.1-4 и таблицы 3 видно, что на поверхности листа из электротехнической стали, покрытого сепаратором согласно настоящему изобретению, имеется очень небольшой оксидный остаток и что стальной лист имеет хорошие магнитные свойства. Таким образом, видно, что лист из текстурированной стали с зеркальной поверхностью и хорошими магнитными свойствами можно изготовить при помощи эффективной заключительной обработки поверхности текстурированной электротехнической стали согласно настоящему изобретению.

С одной стороны, сепаратор высокотемпературного отжига согласно настоящему изобретению эффективно очищает сталь и предотвращает сталь в рулоне от связывания, а с другой стороны, настоящее изобретение предусматривает наличие коррозийной атмосферы в процессе высокотемпературного отжига для удаления околоповерхностного оксидного слоя, что позволяет получить текстурированную электротехническую сталь с зеркальной поверхностью и хорошими магнитными свойствами.

1. Сепаратор отжига для производства текстурированной электротехнической стали с высокими магнитными свойствами, имеющий следующий состав, мас.%:

порошок Al2O3 77-98
порошок оксида щелочноземельного металла 1-8
хлорид щелочного металла и/или хлорид щелочноземельного металла 1-15

2. Сепаратор отжига по п.1, в котором оксид щелочноземельного металла включает BeO, MgO, CaO, SrO или BaO.

3. Сепаратор отжига по п.1, в котором хлорид щелочного металла включает LiCl, NaCl, KCl или RbCl.

4. Сепаратор отжига по п.1, в котором хлорид щелочноземельного металла включает BeCl2, MgCl2, CaCl2, SrCl2, BaCl2 или ZnCl2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения поверхностной твердости деталей без нарушения качества поверхности деталь подвергают ультразвуковому воздействию в емкости с жидкой средой с помещенным в ней источником акустического излучения с частотой акустических колебаний fрц 20-30 кГц в течение τ=30-45 минут с амплитудой колебательных смещений ξ=7-40 мкм.
Изобретение относится к области термической обработки и может найти применение в машиностроении. Для повышения качества поверхности деталей благодаря повышению эффективности действия титана по раскислению расплава, особенно качества поверхности острых кромок инструмента с сохранением их высокой твердости, осуществляют погружение инструмента в расплав соли, нагревают его до температуры термообработки и затем охлаждают, при этом расплав соли в ванне раскисляют титаном.

Изобретение относится к быстродействующему способу лазерного нанесения насечек, при котором используется установка лазерного устройства для одновременного нанесения линий насечек на верхнюю и на нижнюю поверхности полосы текстурированной кремнистой электротехнической стали, подаваемой и продвигаемой вперед по производственной линии, с помощью луча лазера непрерывного действия с высокой степенью фокусировки, при этом линии насечек, нанесенные на верхнюю поверхность, и линии насечек, нанесенные на нижнюю поверхность, имеют одинаковое расстояние между соседними линиями насечек, но смещены относительно друг друга для равномерного снижения потерь в железе.

Изобретение относится к области термомеханической обработки и может быть использовано для изготовления ответственных элементов конструкций, крепежных изделий различного назначения.

Изобретение относится к способу изготовления текстурированного листового стального изделия с минимизированными потерями на перемагничивание и оптимизированными магнитострикционными свойствами.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения резьбовых изделий с трапецеидальной резьбой, и может быть использовано для упрочнения резьбы в изделиях, работающих при повышенных нагрузках.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для термической обработки режущего инструмента, например протяжек небольшого диаметра, метчиков и других мелких инструментов.

Изобретение является способом и относится к технологии модификации поверхностных слоев изделий из металлических материалов. Изобретение может быть использовано для модификации поверхности металлообрабатывающего инструмента и деталей машин в инструментальной, сельскохозяйственной, автомобильной, металлургической промышленности и др.

Изобретение относится к литейному производству. Для повышения качества защиты стальных отливок от обезуглероживания, в частности минимизации толщины обезуглероженного слоя, отливки помещают в контейнер и засыпают их карбюризатором, в качестве которого используют смесь древесного угля и отработанной парафино-стеариновой модельной композиции в соотношении (2,3-2,5):1, а количество карбюризатора составляет 20-25% объема садки.

Изобретение относится к способу контроля охлаждения движущейся полосы (в) в охлаждающей секции линии непрерывной обработки и к охлаждающей секции непрерывной обработки полосы.

Изобретение относится к области цементации стальных изделий и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и механизмов из низкоуглеродистой стали. Осуществляют цементацию изделий в твердом карбюризаторе, охлаждение, двойную закалку и низкотемпературный отпуск. Цементацию проводят при 900°C. В качестве твердого карбюризатора используют состав, содержащий в мас. %: чугунную стружку со средним размером гранул 0,5 мм - 10, карбонат бария ВаСО3 - 10 и углеродное вещество волокнистой структуры - 80, состоящее из, в мас. %, железа - 10, водорода - 0,8 и углерода - 89,2, которое получено термокаталитическим пиролизом попутного нефтяного газа Баядынского месторождения в условиях контакта с железооксидным катализатором при температуре 660°C , объемной скорости подачи сырья 1000 часов-1 в течение 3 часов с последующим отсевом фракции 100-250 мкм путем фракционирования образовавшейся массы на молекулярных ситах. После цементации осуществляют охлаждение изделий до 100°C, затем проводят двойную закалку, включающую проведение первой закалки при температуре 820°C, а второй закалки - при температуре 770°C, после которой проводят низкий отпуск при температуре 150°C. Обеспечивается требуемое диффузионное насыщение углеродом, достигается равномерность глубины слоя по площади изделия, снижение энергетических затрат, а также необходимость в охлаждении водным раствором охлаждающей жидкости и добавке эмульгатора. 3 табл.

Изобретение относится к области термомеханической обработки сортового горячекатаного калиброванного проката. Для достижения высоких прочностных и пластических характеристик по всему сечению и длине проката осуществляют отжиг калиброванного проката при 770-790°С в течение 3-4 часов, охлаждение с печью до 660-680°С, выдержку 3-4 часа, охлаждение с печью до температуры 140-150°С с выдержкой 1-2 часа, дальнейшее охлаждение на воздухе, первичное волочение со степенью обжатия 17-19%, нагрев в печи с контролируемой атмосферой, патентирование при 440-460°С, вторичное волочение со степенью обжатия 4-5%. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения резьбовых преимущественно длинномерных изделий, и может быть использовано для упрочнения метрической резьбы в изделиях, работающих при повышенных нагрузках. Для повышения прочности резьбы и производительности способ упрочнения резьбы включает формирование пятна лазерного луча на дне резьбовой канавки по ее центру и перемещение лазерного луча относительно продольной оси при одновременном вращении изделия, при этом величина перемещения лазерного луча равна величине шага резьбы за один оборот вращения, формирование пятна лазерного луча осуществляют при удельной плотности энергии излучения газового лазера, работающего в непрерывном режиме, равной 12÷20 Вт/см2, а диаметр пятна лазерного луча выбирают из соотношения d=(1,2÷1,7)s, где d - диаметр пятна лазерного луча, s - шаг резьбы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам термообработки рабочей поверхности головки рельса для упрочнения рабочих поверхностей путем поверхностной электроконтактной термообработки. Способ термообработки рабочей поверхности головки рельса включает обработку рабочей поверхности головки рельса посредством передвижного устройства непосредственно на путях без демонтажа рельсов. Обработку осуществляют электроконтактным нагревом с пропусканием электрического тока через контактные элементы, прижимаемые к обрабатываемой поверхности под давлением, с последующим охлаждением зоны нагрева и на участках рабочей поверхности головки рельса при достижении критического износа поверхностного слоя рельса, составляющего 1,5…2,0 мм и имеющего мартенситную структуру. Электроконтактный нагрев рабочей поверхности головки рельса осуществляют до температуры закаливания 850°С и охлаждают водой с температурой 18-20°С. Перед термообработкой проводят коррекцию рабочей поверхности головки рельса шлифованием. Устройство выполнено передвижным в виде тележки на колесах с двумя ребордами, рама которой состоит из подвижной и неподвижной частей. На неподвижной части рамы перпендикулярно направлению движения выполнены направляющие салазки для перемещения подвижной части рамы, на которой последовательно по ходу движения установлены с двух сторон скользящие нагревательные контактные элементы, шлифовальные головки с приводом посредством кронштейнов и телескопических штанг, нагревательные контактные ролики и охлаждающее устройство с соплами. При этом подвижная часть рамы соединена с неподвижной ее частью посредством гидроцилиндра двухстороннего действия с двухсторонним штоком. Нагревательные элементы и шлифовальные головки имеют регуляторы силы прижатия к рабочей боковой поверхности головки рельса и соединены с телескопическими штангами через изолирующие элементы. Нагревательный контактный ролик имеет токосъемник с поджимными пружинами. Технический результат заключается в повышении износостойкости и долговечности действующего железнодорожного пути. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к способам установления возможности термического совмещения различных конструкционных сталей в плакированных изделиях и может найти применение на предприятиях энергетической отрасли, в проектных и научно-исследовательских организациях при проектировании и изготовлении энергетического оборудования. Для обеспечения совместимости конструкционных сталей плакированного изделия способ включает подготовку эталонов из каждой стали, проведение их термоциклирования, по результатам которого вычисляют остаточные напряжения первого рода после соответствующих температур термоциклирования. Определяют зависимости остаточных напряжений первого рода от температуры термоциклирования для каждого эталона и предел прочности σв для каждой рассматриваемой стали. Сравнивают модуль разности остаточных напряжений первого рода эталонов при рабочей температуре изделия с наименьшим из значений предела прочности σв при этой же температуре. По результатам определяют термическую совместимость конструкционных сталей, используемых в плакированном изделии, для которых модуль разности остаточных напряжений первого рода при температуре термоциклирования эталонов должен быть меньше наименьшего из значений пределов прочности σв. 2 ил., 4 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам поверхностного упрочнения с получением закалочных структур. Для повышения износостойкости деталей машин из закаливаемых металлов, преимущественно из железоуглеродистых сплавов, и создания на поверхности детали полностью или частично закаленного поверхностного слоя с однородными свойствами по его толщине инструментом в виде резца, имеющим режущую и деформирующую кромки послойно подрезают поверхностный слой детали с сохранением его механической связи с деталью по своей узкой стороне, при этом пластически деформируют подрезанные слои рабочими поверхностями инструмента, после чего подрезанные слои укладывают на деталь деформирующей кромкой инструмента. В процессе подрезания поверхностного слоя, его пластического деформирования и трения об инструмент, соответствующим выбором геометрических параметров инструмента и технологических параметров обработки достигают нагрева подрезанного слоя выше температур фазовых превращений для данного обрабатываемого материала. Охлаждение подрезанного слоя осуществляется кондуктивным теплоотводом в заготовку или охлаждающими технологическими средами. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу термообработки металлического полосового материала для получения полосового материала, имеющего механические свойства, которые различаются по ширине полосы. Полосу нагревают, охлаждают и дополнительно перестаривают во время непрерывного отжига. При этом по меньшей мере один из следующих параметров в способе различается по ширине полосы: скорость нагрева, наибольшая температура, длительность выдержки при наибольшей температуре, траектория охлаждения после наибольшей температуры. Или при выполнении перестаривания по меньшей мере один из следующих параметров в способе различается по ширине полосы: скорость нагревания до наибольшей температуры, длительность выдержки при наибольшей температуре, траектория охлаждения после наибольшей температуры, температура перестаривания, длительность выдержки при температуре перестаривания, наиболее низкая температура охлаждения перед перестариванием, скорость подогрева до температуры перестаривания, причем по меньшей мере одна из траекторий охлаждения следует нелинейной кривой температура-время. Технический результат заключается в получении полосового материала, механические свойства которого различаются по ширине полосы. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 табл., 4 ил.

Изобретение относится к восстановительной термической обработке узлов водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР) и направлено на повышение ресурса и обеспечение безопасной эксплуатации реакторов ВВЭР-1000. Указанный результат достигается тем, что способ восстановления физико-механических свойств материала внутрикорпусных устройств водо-водяного энергетического реактора после воздействия эксплуатационных факторов включает извлечение внутрикорпусных устройств из корпуса реактора и их последующую термообработку, предусматривающую нагрев, выдержку и охлаждение, при этом нагрев ведут до температуры 975-1025°C, выдержку осуществляют при этой температуре в течение 120-130 ч, а охлаждение ведут на воздухе. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для термообработки кольцеобразной заготовки. Приспособление для поддержки кольцеобразной заготовки для транспортирования и нагрева ее нагревательным устройством содержит центральный узел, вращающийся приводной механизм, расположенный в центральном узле, и опору для заготовки. Опора связана с центральным узлом и выполнена с возможностью расположения заготовки на опоре и окружения центрального узла. Опора содержит несколько вращающихся роликов, расположенных в окружном направлении вокруг центрального узла. Центральный узел включает транспортирующий соединительный участок, предназначенный для подвешивания опоры для заготовки вместе с заготовкой, размещенной на опоре, ведущий соединительный участок, передающий тяговое усилие на вращающийся приводной механизм, и вращающийся приводной механизм, предназначенный для вращения роликов посредством тягового усилия для обеспечения вращения заготовки в направлении кольцевой формы заготовки. Нагревательное устройство для нагрева кольцеобразной заготовки содержит секцию загрузки, в которой заготовка устанавливается на приспособление, секцию нагрева, содержащую нагреватель, предназначенный для нагрева заготовки, установленной на приспособление, транспортирующий механизм, предназначенный для транспортирования приспособления в подвешенном состоянии между секцией загрузки и секцией нагрева. Транспортирующий соединительный участок соединен с транспортирующим механизмом. Технический результат заключается в упрощении процесса термообработки кольцеобразных заготовок. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 18 ил.
Изобретение относится к термической обработке углеродистых инструментальных сталей. Способ термической обработки включает закалку сталей с температуры 760-780°C и последующее воздействие на них при комнатной температуре пульсирующего дозвукового воздушного потока частотой 1130-2100 Гц и звуковым давлением 120-140 дБ. Технический результат заключается в обеспечении высокой твердости при низкой хрупкости.
Наверх