Способ термической обработкиизделий b защитном газе

 

Сеееэ Советскнк

Сецнаектнчесннк

Ваепубвес

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТВЛЬСТВУ (si>806778 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву. (22) Заявлено 050179 (21) 2709376/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23,0281. Бюллетень Н9 7

Дата опубликования описания 03. 03. 81 (51)М. Ка.З

С 21 0 9/08

Государственный комитет

СССР во яоавм изобретений

° и открытий (53) УДК 621.785 . 34. 062 (088. 8) P2) Авторы изобретения

В.И.Ткач, Г.Н.Хейфец, В.В.Пархоменко, О

Р.Е.Неделько, В.И.Павлинский и Т.П.В (73) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

В ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при безокислительном отжиге труб из углеродистых сталей.

Нрй холодной деформации изделий из углеродистых сталей широко используются, в особенности в трубной промыаленности смазки содержащие триполифосфат йатрия.

Известен способ термической обработки изделий из углеродистых сталей в защитном газе, включающий нагрев выше верхней критической точки на 50-70©С, выдержку при этой температуре и охлаждение. При этом 15 софтноуения парциальных давлений гафов ттЯ,и -в-" соответственно равны

150 и 270 (11 .

Недостатком известного способа является то, что на поверхности из- 20 делий в процессе термической обработки образуется темный налет, появление которого связано с термическим разложением остатков прокатной смазки. В целях предотвращения указанного явления изделия перед их термической обработкой подвергают тщательной очистке от остатков смазки. Это осуществляется путем мойки .изделий в растворах различных веществ Ç0 и их последующей сушки, что приводит к усложнению процесса производства.

Известен способ термической обработки из углеродистых сталей (полученных холодной деформацией с использованием смазки, содержащей триполифосфат натрия) в защитном газе, включающий нагрев выше верхней критической точки на 50-70 С, выдержку при этой температуре и охлаждение. При этом в защитном газе соотношения парциальных давлений газов

-*-к-и ""1 равны 1,2-2,0 и 1,4-3,0 со8тветМвенно (2J.

Однако полное удаление смазки в процессе термической обработки не достигается. В результате поверхность термически обработанных изделий темная с.остатками продуктов разложения прокатной смазки.

Цель изобретения - получение светлой поверхности изделий путем полного удаления при термической обработке остатков смазки, содержащей триполифосфат натрия.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе периода нагрева от его начала и до конца постепенно увеличивают соотношения парциальных

806778 д авлений гаэов -Д и — р„ - от 1-3 до

P Рн

80-100 и от 4-6 до 180-200 соответственно и далее поддерживают их постоянными при последующей выдержке и охлаждении.

Способ осуществляется следующим образом.

Иэделия, имеющие на поверхности остатки технологической смазки, содержащие триполифосфат натрия, после холодной деформации подаются к печному агрегату и с помощью загрузочного устройства помещают в рабочее пространство печной установки, в котором соотношения парциальных давлений газов — ð,, o и .Д соответственно равны 1-3 и 4-6. В процессе нагрева металла до температуры выше верхней критической точки на

50-70оС постепенно доводят в защитном газе соотношение парциальных давлений газов @,и р„ соответственно до 80-100 и 180-200. При удельном его расходе, равном

0 4 л мин

I см поверхности изделия

Выдержку при конечной температуре нагрева и охлаждение проводят в защитном газе, в котором соотношение »- и " соответственно поддерР»оа %HAG живают равным 80-100 и 180-200. После охлаждения металла в защитном газе о до 100-120 С, он выдается на воздух.

Пример. Берут трубы иэ стали 10 (для которой верхняя критио ческая точка соответствует 854 С) размером 32 3,0; 18 "1,0 мм полученные путем волочения, при котором использовалась смазочная композиция, содержащая, %: триполифосфата натрия 4, хозяйственного мыла 12, смеси жирных кислот 3 и остальное вода. Эти трубы разрезают на мерные длины, равные 250 мм.

Образцы в защитном газе подвергаются нагреву до 900 С, выдерживаО ются при этой температуре 15 мин и охлаждаются до 100-120 C перед выдачей на воздух.

При термической обработке использовался газ, состав которого варьировался в пределах 3,0-16,0% СО, 6,0-,18,0% Н, 0,05-5,0% СО ., 0,0013,0% Н>А и остальное азот. о и после обработки образцы подве аются визуальному контролю, послойному анализу на содержание фосфора, серы и углерода, определялась толщина обезуглероженного слоя.

Выполненные исследования показали что полное удаление остатков смазки, получение светлой поверхности без обезуглероженного слоя при отсутствии насыщения поверхностного слоя металла фосфором достигается лишь тогда, когда в период нагрева металла происходит последовательное увеличение — — и вЂ,рт 1-3

P»о Рн» рco PиМР до 800-100 и 4-6 до 180-200 с последующим их поддержанием на постоянном уровне при нагреве и охлаждении (при удельном расходе защитного газа

5 0,45 л jìèí

Оптисм поверхности иэделия мальные значения — и — соответРсо Рйъ

Р»о и о ственно равны от 3 до 100 и от 5 до

190. В этом случае, изделия после термической обработки имеют светлую поверхность (полное удаление смазки), отсутствуют обезуглероживание и диффузия составляющих смазку веществ в металл. ю

При расходе защитного газа менее

15 л мин

0,4 смаэсм поверхности образца ка полностью не удаляется с поверхности металла во всем исследованном диапазоне значений — и — . Более

Рсо н1

Рсо P i< о

20 высокие удельные расходы защитного газа (свыше 0,4) практически не оказывают на качество термической обработки влияния.

Уменьшение величины соотношений д5 парциальных давлений по сравнению с приведенными приводит к обеэуглероживанию металла и появлению на его поверхности цветов побежалости.

При термической обработке образцов по известному способу (поверхность их покрыта цветами побежалости), происходит обезуглероживание металла на глубину, достигающую

0,3 мм,и наблюдается повышение концентрации фосфора в поверхностных слоях, превышающее допустимое очти в два раза.

Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет получать трубы со

40 светлой поверхностью путем полного удаления смазки, содержащей триполифосфат натрия, в процессе термической обработки, т.е. обеспечивает ее высокое качество. Это обуславли4 вается тем, что увеличение соотношений парциальных давлений газов — и - защитного газа в укаэанных

PCO2 Y H O пределах в процессе нагрева и последующего их поддержания на постоянном уровне при нагреве и охлаждении обеспечивают полное окисление и гаэификацию смазки, имеющейся на поверхности изделий. Процесс удаления смазки протекает одновременно с термической обработкой металла. Так, при нагреве до 120-130 С из смазки удаляется влага, в диапазоне температур 130-650 С наряду с диффузионным перераспределением элементов в металле на его поверхности происхо60 дит термическое разложение и окисление углеводородов смазки и выделение газообразных составляющих с образованием углерода. При температурах выше 650 С в металле перлит

65 переходит в аустенит, а на его по806778

Формула изобретения

Составитель В.Смирнов

Редактор Т.Киселева Техред Е.Гаврилешко Корректор М.Коста

Эаказ 184/45 Тираж 629 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, верхности протека т процесс газификации углерода.

Получение светлой поверхности труб при термической обработке способствует повышению их качества. При этом отпадает необходимость в предварительных операциях химической обработки труб перед их термической обработкой, которая осуществляется на ряде трубных заводов.

Способ термической обработки. иэделий в защитном газе, включающий нагрев до температур выше верхней критической точки на 50-70 С, выдержку при этой температуре и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью получения свет-. лой поверхности иэделий путем полного удаления при термической обработке остатков смазки, в процессе нагрева постепенно увеличивают соотношения парциальных давлений газов - и — " от 2 1-3 до 80-100 и

Р p " + от 4-6 до 180-200 соответственно и поддерживают их постоянными при последующей выдержке и охлаждении.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Palethorpe L.G. " ron and

Steel", 1971, 44, М 5, с. 326-330.

2. Состояние и пути развития печного хозяйства трубных заводов.

15 Тезисы докл. и сообщений на Всесоюзном науч.-техн. семинаре. Днепропетровск, Черметинформация, 1974, с. 45.