Закалочное устройство
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Соцналнстическнх
Республик
<„,709697 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 23. 11.77 (21) 2547121/22-02 с присоединением заявки,% (23) П риоритет
Опубликовано 15.01.80. Бюллетень Ле 2
Дата опубликования описания 19.01.80 (51)M. Кл.
С 21 Э 1/62 (Ъеуддретаеваый комитет
СССР да делам взобретений и втхрытив (53) УДК 621.784. . 6 (088.8) (72) Авторы изобретения
Н. И. Сыромятников, Л. К. Васанова, А. М. Тушин, H. А. Хвостова и Т. Б. Мунарова
Уральский ордена Трудового Красного Знамени (7E) Заявитель политехнический институт им. С. М. Кирова (54) ЗАКАЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к технологии термической обработки сталей и сплавов и может быть использовано в установках для термообработки преимушественно углеродистых и низколегированных сталей.
Известно эакалочное устройство, предназначенное для охлаждения изделий в восходяшем потоке жидкой закалочной среды, включаюшее в себя в качестве основных элементов резервуар для закалочной среды, эакалочный бак и источник движения эакалочной среды — насос того .или иного типа Г1).
Недостатком известного устройства является то, что высокая интенсивность .и равномерность охлаждения в нем может быть достигнута только при больших ско.ростях движения закалочной среды, что не всегда приемлемо с практической точки зрения. Недостаточно высокая скорость охлаждения изделий приводит к неодновременности мартенситообразования в разных зонах закаливаемого иэделия, появлению сложнонапряженного состояния, ха— рактеризуюшегося возникновением недопустимых растягиваюших напряжений и трешинообразованием.
Известно также эакалочное устройство, содержашее закалочный бак (2). Недостаток известного устройства состоит в том, что оно предназначено для закалки с принудительной циркуляцией закалочной жидкости. При этом создание циркуляции не обеспечивает интенсификации теплоотдачи от закаливаемого изделия, т.е. ускорения процесса охлаждения и предотврашения образования паровых пузырей на поверхности, снижающих качество закалки.
Белью изобретения является повышение качества закаливаемых изделий и интенсивности процесса закалки.
Бель достигается тем, что закалочный бак снабжен установленной в нижней его части соосно решеткой конической формы, оси отверстий которой нормальны ае конической поверхности.
709697
На чертеже изображено предлагаемое закалочное устройство.
Закалочное устройство имеет закалочный бак 1, распределительную решетку 2, расширительную камеру 3 с окнами 4 и входной участок 5 в виде отрезка трубы того же диаметра, что и заквлочный бак
1. Внутри закалочного бака 1 в пространстве над распределительной решеткой 2 помещен твердый мелкодисперсный материал 6, в качестве которого могут быть использованы частицы различных инертных материалов эквивалентным диаметром
1-3 мм, например частицы металлов.
Решетка 2 и входной участок 5 крепятся к баку 1 при помощи фланца 7. Для предотвращения провала мелкозернистого материала 6 сквозь решетку 2 последняя покрыта сеткой 8. Уносу частиц с потоком закалочной среды препятствуют сетки 9, установленные в окнах 4 расширительной камеры 3. Сетки выбирают с размером ячеек меньше размера частиц применяемого дисперсного материала. Для удаления окалины и частиц из закалочно— го бака служит пвтрубок 10, снабженный запорным органом 11 и расположенный в центре распределительной решетки 2.
Жидкая эакалочная среда, подаваемая в закалочный бак насосом, например струйным, размещенным в непосредственной близости от заквлочного бака, попадает во входной участок 5, где первоначально формируется поле ее скоростей.
Далее, проходя через распределительную решетку 2, она распадается на систему направленных затопленных струй и приводит мелкодисперсный материал 6 в псевдоожиженное состояние. Поток среды, несущий частицы дисперсного материала, омывает поверхность закаливаемого изделия, механически воздействует нв паровую пленку и пузыри, возникающие на поверхности,: турбулизует к птяший граничный слой закалочной жидкости, снижая его термической сопротивление и интенсифицируя теплообмен. Направленное действие потока создается эа счет ориентации отверстий в распределительной решетке 2. Звкалочнвя среда, проходя бак 1, попадает в расширительную камеру 3, где скорость ее движения снижается, и она равномерно сливается через окна 4.
Удаление окалины и частиц из закалочного бака возможно при работающем устройстве, т.е. когда частицы находятся во взвешенном состоянии. С этой целью открывают запорный орган 1 1, и частицы вместе с окалиной через патрубок 10 сливаются в заготовленную емкость. Частицы окалины, вес которых оказывается меньше веса частиц основного дисперсно В го материала, будут находиться в верхней зоне эакалочного бака и могут быть удалены магнитом.
Предлагаемое закалочное устройство эа счет турбулизирующего действия чсевдоожиженных частиц твердого мелкодисперсного материала на кипящий на поверхности эвквливвемого изделия слой закалочной среды в сравнении с прототипом позволяет:
20 увеличить интенсивность теплоотвода от эакаливаемого изделия при той же скорости движения закалочной среды либо уменьшить скорость движения эакалочной среды без изменения интенсивности теплоотвода; уменьшить неравномерность твердости поверхности закаленного изделия, обусловленную устойчивостью паровой пленки и пузырей, возникающих при кипении закалочной среды.
Формула изобретения
Закалочное устройство, содержащее закалочный бак, o r л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества закалываемых изделий и интенсивности процесса закалки, эакалочный бвк снаб— жен установленной в нижней его части соосно решеткой конической формы, оси отверстий которой нормальны ее конической поверхности.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Японии % 49-13692, кл. С 21 3 1/00, 1974. 2. Вишняков Д. Я. и др. Оборудование, механизация и автоматизация в терМ и мических цехах. М., Металлургия, 1964, с. 186-187.
709/97
Составитель В. Марковский
Редактор Н. Корченко Техред О Андрейко Корректор И. Муска
Заказ 8709/34 Тираж 608 Подписное
UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, >K 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
