Способ термической обработки деталей из металлов, сталей и сплавов


C21D1/74 - 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)

 

Изобретение относится к термической, химико-термической обработке деталей в различных газовых средах, как защитных, так и насыщающих, и может быть использовано в машиностроении, авиастроении, автомобилестроении и других областях промышленности. Техническим результатом изобретения является увеличение производительности и снижение трудоемкости процесса термической обработки деталей. Способ термической обработки деталей из металлов, сталей и сплавов включает нагрев, выдержку и охлаждение деталей в герметизированном муфеле термической печи, вакуумированном и заполненном защитной атмосферой. Муфель герметизируют с помощью затвора с наполнителем. В герметизированном муфеле создают одновременно автовакуумирование и защитную атмосферу за счет взаимодействия газов в муфеле с поверхностью обрабатываемых деталей и работы затвора. В наполнитель затвора включают соответствующие активаторы. Отношение объема рабочего пространства муфеля к площади поверхности обрабатываемых деталей выбирают не более 0,5 м32. Для термической обработки деталей, сопровождающейся диффузионным легированием, в муфель предварительно помещают соответствующие вещества насыщающих элементов. При использовании предлагаемого способа термообработки деталей не происходит изменения массы образцов различных сталей и сплавов после термообработки и обезуглероживания поверхности обрабатываемых деталей. Процесс диффузионного легирования по предлагаемому способу по сравнению с прототипом интенсифицируется в 2-4 раза. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к термической, химико-термической обработке деталей в различных газовых средах, как защитных, так и насыщающих, и может быть использовано в машиностроении, авиастроении, автомобилестроении и других областях промышленности.

Известен способ создания защитной атмосферы в замкнутом пространстве электропечи (SU 395444, МКИ С 21 D 1/76, 1973г.), включающий многократное вакуумирование с последующим многократным заполнением объема защитным газом. Использование этого способа предполагает наличие оборудования для создания вакуума и защитного газа для многократной его закачки в замкнутое пространство электропечи.

Известен способ термической обработки крупногабаритных изделий и сварных узлов из сплавов на основе титана (SU 633927, МКИ С 22 F 1/2, 1978г.). Способ включает нагрев, выдержку и охлаждение помещенного предварительно в защитный кожух изделия в герметизированной камере, заполненной после вакуумирования инертным газом. Способ позволяет несколько повысить качество поверхности деталей, но также предполагает использование установок для создания вакуума и закачивания инертного газа в герметизированную камеру термической печи.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является известный способ термической обработки деталей из металлов, сталей и сплавов, включающий нагрев, выдержку и охлаждение деталей в муфеле, который герметизируют затвором с засыпкой и в котором создают защитную атмосферу за счет взаимодействия газов в муфеле с поверхностью обрабатываемых деталей (см. SU 548637, МПК7 F 27 В 1/18, 21.03.1977).

Задачей изобретения является увеличение производительности и снижение трудоемкости процесса термической обработки деталей.

Для решения задачи и обеспечения технического результата в известном способе термической обработки деталей из металлов, сталей и сплавов, включающем нагрев, выдержку и охлаждение деталей в муфеле, который герметизируют затвором с засыпкой и в котором создают защитную атмосферу за счет взаимодействия газов в муфеле с поверхностью обрабатываемых деталей, отношение объема рабочего пространства муфеля к площади поверхности обрабатываемых деталей выбирают не более 0,5 м32. Для термообработки деталей, сопровождающейся диффузионным легированием, в муфель предварительно помещают соответствующие вещества насыщающих элементов.

Способ осуществляют следующим образом. Готовят садку деталей для термообработки из расчета, чтобы отношение объема рабочего пространства муфеля к площади поверхности обрабатываемых деталей не превышало 0,5 м32. Готовую садку деталей загружают в уже разогретый до заданной температуры муфель. Для деталей, предназначенных для легирования, в муфель дополнительно помещают соответствующие вещества насыщающих элементов. Муфель герметизируют, закрывая его крышкой, контактирующей с затвором в виде желоба с засыпкой, включающей соответствующие активаторы. После закрытия муфеля крышкой в процессе нагрева деталей внутри муфеля создается избыточное давление газов за счет выделения испаряющихся летучих веществ с поверхности деталей и выход этих газов через засыпку затвора в окружающую атмосферу. При дальнейшем нагреве и выдержке обрабатываемых деталей в муфеле газовыделение с поверхности обрабатываемых деталей прекращается, внутри муфеля происходит некоторое разрежение, т.е. автовакуумирование, затем начинается фильтрация наружного воздуха через засыпку затвора внутрь муфеля и одновременное взаимодействие его с соответствующими активаторами в засыпке затвора. В муфеле создается необходимая защитная атмосфера. Как видно из данных табл.1 и 2, масса образцов различных сталей и сплавов после термообработки по предложенному способу не изменяется, а содержание углерода в фольге из стали У9А практически равно исходному состоянию. Термообработка по прототипу приводит к увеличению массы образцов и к обезуглероживанию фольги. При предварительном помещении в муфель соответствующих веществ насыщающих элементов можно проводить диффузионное легирование поверхности обрабатываемых деталей. Как видно из данных табл.3, процесс диффузионного легирования по предлагаемому способу по сравнению с прототипом интенсифицируется в 2-4 раза.

Формула изобретения

1. Способ термической обработки деталей из металлов, сталей и сплавов, включающий нагрев, выдержку и охлаждение деталей в муфеле, который герметизируют затвором с засыпкой и в котором создают защитную атмосферу за счет взаимодействия газов в муфеле с поверхностью обрабатываемых деталей и работы затвора муфеля, отличающийся тем, что отношение объема рабочего пространства муфеля к площади поверхности обрабатываемых деталей выбирают не более 0,5 м32.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для термообработки деталей, сопровождающейся диффузионным легированием, в муфель предварительно помещают соответствующие вещества насыщающих элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для поддержания состава газовых сред внутри камер нагрева,-выдержки и охлаждения промышленных печей и может быть использовано в пpoмьшJлeнныx печах для газотермической обработки изделий или материалов

Изобретение относится к термической обработке деталей в различных газовых средах, как защитных, так и насыщающих, и может быть использовано в машиностроении, авиастроении, автомобилестроении и других отраслях промышленности

Изобретение относится к своду с оросительным охлаждением, в частности для металлургической печи с погруженной дугой, предназначенной для восстановления металлосодержащих оксидных руд

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к дымовому поворотному клапану для печей прокатного производства

Изобретение относится к области химико-термической обработки, в частности к процессам диффузионного насыщения из порошковых сред в контейнерах с плавкими затворами

Изобретение относится к нагревательным печам для нагрева металла перед прокаткой

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к вакуумным затворам для перекрытия рабочих проемов вакуумных устройств, и может найти применение для уплотнения при вводе в камеру с разреженным пространством или извлечения из нее без нарушения вакуума крупногабаритных объектов, например, тонированных стеклянных пластин

Изобретение относится к оборудованию для подъема и перемещения крышек тепловых агрегатов

Изобретение относится к области крупногабаритных с массой двери примерно выше 1 т промышленных печей с выкатным подом для обжига фарфоро-фаянсовых и керамических изделий в керамической промышленности, но может быть использовано в любых других крупногабаритных печах, например, в металлургии, машиностроении

Изобретение относится к электрометаллургии, конкретнее к конструкции электропечей сопротивления и механизмам перемещения садки в них
Наверх