Патент ссср 392112
ОП ИСАНЙЕ
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства № ——
М.Кл. С 21d 1/56
Государстванный комитет
Соватв Министров СССР ао долам изооратаний и открытий
Заявлено 14.Х11.1970 (№ 1496517/22-1) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет—
Опубликовано 27.VI1.1973. Бюллетень № 32
Дата опубликования описания З.XII.1973
УДК 621.785.616 (088,8) Авторы изобретения
Я, И. Спектор и С. И. Храмов
Заявитель
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ДЕТАЛИ В ЖИДКИХ СРЕДАХ
Изобретение относится к способам охла?кдения изделий при термообработке, например при закалке длинномерных труб.
Известен способ охлаждения изделий с переменной скоростью, по которому изделие охлаждают в двух средах; в одной среде— быстроохла?кдающей, например в воде, а затем в другой — медленноохлаждающей, например в масле или на воздухе.
Для инструмента из углеродистой стали охлаждение в воде осуществляют в интервале температур 800 — 200 С. При этом охлаждение в воде происходит в две стадии: пленочного (800 †4 С) и пузырчатого кипения (400 †2 С), а при переброске в масло— также в две стадии (пузырчатого кипения и конвективного теплообмена).
При этом способе резко увеличивается скорость охла?кдения па стадии пузырчатого кипения.
Цель изобретения — исключение скоростей охла?кдепия деталей, вызываемых пузырчатым кипением.
Достигается это тем, что охлаждение осуществляют при перемещении детали со скоростью, не превышающей значений отношения высоты парового конуса, образующегося при введении детали в жидкость, к длительности охлаждения поверхности детали до температуры кипения жидкой среды.
Прп охлаждсшш деталей с такой скоростью паровая пленка, образующаяся на границе металл-жидкость, имеет форму конуса, обращенного острием в сторону переме5 щения изделия, в то время как при известном способе охла?кдення возникает пленка один аковой толщины.
Конуспая форма паровой плспкп способствует сохранению пленки до более низких
1р температур поверхности изделия, чем при известном способе охлаждения.
Скорость погру?кения деталей выбирают таким образом. чтобы на расстоянии
4 = 100+ 200 лыс нп?ке уровня ?кпдкости, температура поверхности изделия достигала температуры кипения охла?кдающей ?кидкостп. В этом случае устойчивость клиновидной паровой пленки сохраняется до температуры поверхности изделия, соответствующей температуре кипения охлаждающей жидкости, и, следовательно, исключается стадия пузырчатого кипения, характеризуемая значительно более высокими по сравнспшо со стадией пленочного рпшснпя скоростями охлаждсппя.
25 Скорость погру?кения деталей (Укн ) определяют по формуле:
Io
KP т окл
Зр где Ip — — высота парового конуса;
392112
Составитель Л. Чубарева
Техред 3. Тараненко Корректор Л. Царькова
Редактор Л. Туркова
Заказ 5497 Изд. № 1782 Тираж 647 Подписное
ЦНИИПИ Государсгвенного комитета Совета Министров СССР по девам изобретений и открытий
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Загорская типография
3 т„, — время, необходимое для снижения температуры поверхности изделия (t,„) до температуры кипения (t, ) охлаждающей жидкости: м х
T ox у вхл
rr1«U„,, — — скорость охлаждения поверхности изделия, которую рассчитывают по известной формуле:
U,„„— . — (/„— t „, ), град/сек а F
7 где а — коэффициент теплоотдачи прп температуре охлаждаемой поверхности металла изделия, соответствующей существованию паровой пленки (для воды при 600 — 700 С), в кал/смх; у — удельный вес металла в гlсиз;
С вЂ” теплоемкость металла в кал/г град;
à — охлаждаемая поверхность в слР;
V — охлаждаемый объем в ся1" ;
/„ — температура поверхности изделия перед погр ужен ием в охл ажда он1ую жидкость;
t „— температура охлажданощей жидкости (виешней среды).
Для изделий, имеющих переменное по длине сечение, критическая скорость подгр 4 жения (U,ð ) будет изменяться при переходе с одного сечения на другое. При охлаждении таких изделий может быть использовано подъемное устройство с вариатором, изменя5 ющим скорость перемещения по заданной программе.
Предложенный способ охлаждения позволяет для многих материалов заменить охлаждение в масле на охлаждение в воде, что
10 значительно улучшает условия труда в термических цехах, исключает опасность загорания масел, снижает денежные затраты на термообработку.
15 Предмет изобретения
Способ охлаждения детали в жидких средах, изменяющих агрегатное состояние в период охлаждения, при непрерывно-последо20 вательном перемещении детали, отличаюи1иися тем, что, с целью исключения скоростей охлаждения, вызываемых пузырчатым кипепием, охлаждение осуществляют перемещением детали со скоростью, не превышающей
25 значений отношения высоты парового конуса, образующегося при введении детали в жидкость, к длительности охлаждения поверхности детали до температуры кипения жидкой среды.
