Способ нагрева изделий

Способ нагрева изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,У

ОП ИСАЙИ- Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (и.>;.4-,19529 (Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТВДЬСТВУ. (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 15Р874 (21) 2063158/22-02

Я (51) М. Кл.

С 21 0 9/00

Е 27 В 5/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.78. Бюллетень ¹ 30 (45) Дата опубликования описания 1307.78

Государственный «ам«тот

Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621.783.244 (088 8) А. А. Нилов, А. И. Греньков, М. В. Пиляппт и Б. П. Липский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области термообработки и может быть использовано, например, дпя безокислительного нагрева изделий c ..восстановлением окислов при термообработке и нагреве под пластическую деформацию черных и ответных Металлов и сплавов.

Известны способы нагрева изделий в муфелях, где беэокиспительный нагрев достигается применением контролируемых атмосфер.Так, в трубчатом муфеле достигают нейтральной ат- то мосферы путем помещения открытого торца в печь в область наибольших скоростей выхода продуктов горения; другой торец муфеля вытрэлнен закрытым (1). Дпя нагрева по известному способу необходимы сложные устройства. т5 я.роме того, при этом способе восстанавливания окислов не происходт т.

Наибочее близким к предлагаемому является способ нагрева изделий в трубчатых муфелях в воздушной среде, при котором муфели поме- 20 щают в нагревательную камеру так, чтобы открытые торцы находились вне камеры (2).Этот способ предназначен дпя регулирования скорости нагрева и охлаждения путем перемещения нагреваемых изделий иэ одного муфеля в дру 25 гой, однако он не позволяет осуществить беэокиспительный нагрев и восстановление окислов.

Цель изобретения — обеспечение безокислительного нагрева и восстановление окислов металла.

Это достигается тем, что при нагреве изделий вьппе 670 С в трубчатом муфеле с открытым торцом в воздуштой среде изделия располагают с зазором относительно муфеля, определяемым по формуле бс В +К2 -S где Ь вЂ” величина зазора, Р

Б — диаметр круга площадь которого равна площади поперечного сечения изделий, К вЂ” наибольший внутренний диаметр муфеля (мм), при котором возможен безокислительный нагрев изделий с любыми размерами.

Величина К, входящая в формулу, зависит от материала муфеля и нагреваемых изделий, формы муфеля, температуры нагрева и устанавливается опьпным путем. Значения К при

900 С в муфелях круглого сеченйя приведены в табл. 1.

619529

Таблица 1

Материал муфеля

К, мм изделий

Х18Н10Т

Углеродистая сталь

Медь

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь

Медь

Медь

Медь

Содержание кислорода%

Режим нагрева на глубине 0,01 мм в поверхностном слое

Без нагрева

Исходное состояние

0,006

0 010

900 С

30 мин

0,008

0 005

900 С

180 мин

0,005

0,006

При температуре выше 670 С и зазорах между изделиями и муфелем, удовлетворяю20 щих приведенной формуле, изменяются условия равновесия окислительно-восстановительных реакций, происходит безокислительный на. грев и восстановление окислов некоторых металлов.

На фиг. 1 показана схема реализации пред-25 лагаемого способа; на фиг. 2 — диаграмма из- ьенения веса изделия при нагреве; на фиг. 3, 4 — варианты реализации способа.

Для осуществления способа по формуле определяют величину максимально допустимого зазора и подлежащие нагреву изделия 1 располагают в муфеле 2 так, чтобы зазор между изделиями и муфелем не превышал полученной величины. Муфель с изделиями помещают в печь 3, нагретую до температуры выше 670 СЗ5 и выдерживают необходимое время.

Как видно иэ таблицы, содержание кис- ss порода в поверхностном слое изделий до и после нагрева практически одинаково, что говорит об отсутствии окисления при нагреве по предлагаемому способу.

Пример. Необходимо нагреть под нормализацию изделие из стали 20 диаметром10 мм в круглом муфеле из стали Х18Н10Т при

900 С. Для этих условий rio таблице находят значение К 17мм и по расчетной формуле определяют величину ьаксимально допустимого saзора

В (Я + 17 — 10 = 9P мм

Изделие располагают в муфеле диаметром менее 19,8 мм, муфель помещают в печь, нагретую до 900 С, и выдерживают 20 — 30 мин с последующим охлаждением. Нагретые изделия подвергают исследованиям металлографическим, рентгеноструктурным, спектральным, гравиметрическим и газоволюметрическим методами.

Результаты спектрального анализа на содержание кислорода приведены в табл. 2.

Таблица 2

На фиг. 2 представлена диаграмма изменения веса, полученная с помощью автоматических электронных весов, при нагреве изделия из меди. На циаграмме видно, что при нагреве

О до 600 С происходит увеличение веса (окисле619529

Фиг. 7 ние), а при более высоких температурах окисленный металл восстанавливается.

Преимуществом способа, является возможность получения неокисленных иэделий и восстановление окислов некоторых металлов при нагреве без применения контролируемых атмос- 5 фер, что позволяет значительно упростить устройства для безокислительного нагрева, расширить область его применения и повысить производительность.

Формула изобретения

Способ нагрева изделий в трубчатом муфеле с открытым торцом и в воздушной среде, включающий нагрев выше 670 С, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что, с целью обеспечения безокислительного нагрева и восстановления окислов металла, изделия располагают с зазором относительно муфеля, определяемым по формуле: б (9 + Ф вЂ” a, где 8 — величина зазора,  — диаметр круга, площадь которого равна площади поперечного сечения изделий, К вЂ” внутренний даиметр муфеля (мм) .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство М 33549, кл. С 21 0 9/00, 1933.

2. Авторское свидетельство N 1645, кл, F 27 В 5/02, 1924.

619529

Составитель Г. Назарова

Техред А Богдан

PleltiKTop F. Мозжечков

K0ÐÊ Ð А Гриценко

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1аказ 4М2 23 Тирах 716 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5