Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!
Полезные статьи -> Обработка металлов -> Термообработка -> Термообработка в кипящем слое -> Термообработка изделий из быстрорежущих марок

Термообработка изделий из быстрорежущих марок

только в текущем разделе

В лабораторных условиях была исследована возможность осуществления полного комплекса термообработки инструмента из быстрорежущей стали Р18 с нагревом и охлаждением в процессе закалки в кипящем слое. Образцы диаметром 13 и длиной 140 мм ступенчато нагревали в двух однотипных печах с кипящим слоем частиц корунда диаметром 0,32 мм. Для охлаждения образцов использовали установку диаметром 200 мм со слоем частиц электрокорунда диаметром 0,12 мм, псевдоожижаемых холодным воздухом (20-30° С).

Образцы отпускали в низкотемпературной печи с кипящим слоем частиц корунда диаметром 0,12 мм. Площадь пода 300хбОО мм, высота насыпного слоя 250 мм. Необходимую для отпуска температуру (500-700° С) получали сжиганием природного газа в погружной горелке с диаметром выходного отверстия 100 мм, опущенной в кипящий слой.

Исследования показали, что образец нагревается до температуры кипящего слоя за 90-100 с; скорость охлаждения образцов в слое почти такая же, как в масле.

Образцы из стали Р18 помещали в печь с кипящим слоем при 850° С на 2,5 мин, а затем быстро переносили в печь с кипящим слоем при 1280° С, выдерживали 1,5-3,5 мин и охлаждали в ванне с кипящим слоем или маслом при 20-30° С в течение 4- 5 мин. После закалки образцы отпускали три раза в печи с кипящим слоем при 560° С (при каждом отпуске выдержка составляла 62 мин) с последующим охлаждением на воздухе. Твердость образцов после закалки в кипящем слое составляла HRC 62,0-63,5 (после закалки в масле твердость равна HRC 62,5-63,5). После отпуска образцов, закаленных в кипящем слое, она составляла HRC 63,0-63,5 (у образцов, закаленных в масле, после отпуска HRC 63,5-64).

Исследование показали, что образцы, закаленные в кипящем слое, характеризуются такой же микроструктурой, твердостью и красностойкостью, как и образцы, закаленные в масле. Изменение длительности выдержки при окончательном нагреве в кипящем слое в пределах 1,5-3,5 мин практически не влияет на твердость и красностойкость стали, закаленной в кипящем слое или масле, поэтому выше приведены цифры, полученные при выдержке 1,5 мин.

Количество остаточного аустенита определяли магнитометрическим способом на образцах диаметром 5 мм, нагреваемых в печи с кипящим слоем при 850° С в течение 1 мин, затем при 1280° С в течение 40 с, после чего их закаливали в кипящем слое и масле. После закалки в масле и кипящем слое количество остаточного аустенита составляло соответственно 22,0-22,8 и 22,5- 23,4%, т. е. в обоих случаях было практически одинаковым.

Взаимодействие греющей среды с углеродом стали при 1280° С отсутствует при ав = 0,4, угар стали при значениях ав, равных 0,23; 0,4; 0,6 и 1,0, и выдержке при 1280° С в течение 5 мин составляет соответственно 0; 0,002; 0,015 и 0,043 г/см2. Иначе говоря, при ав = 0,4 угар также практически отсутствует. Таким образом, весь цикл термической обработки инструмента из стали Р18 (двухступенчатый нагрев под закалку, закалку и отпуск) можно проводить в агрегатах с кипящим слоем. При этом нагрев стали в слое температурой 1280° С при сжигании природного газа, в смеси с воздухом при ав = 0,4 не приводит к окислению и обезуглероживанию. Один из элементов этого цикла - отпуск- успешно применяют в промышленности, весь цикл еще не осуществлен.

Эксперименты на образцах диаметром 8 и длиной 150 мм из сталей Р18 и Х12М, также подтвердили, что после закалки в кипящем слое частиц корунда диаметром 0,12 мм сталь характеризуется такой же твердостью, как и после закалки в масле. Образцы из этих сталей сечением 25x25 длиной 150 мм, так же как и в масле, прокаливаются на всю глубину.

Важно подчеркнуть, что максимальный перепад температур между центром и поверхностью деталей, наблюдаемый в процессе закалки в кипящем слое (130° С), оказывается значительно меньше, чем при закалке в масле (250° С), а тем более - в воде (700° С). Это снижает напряжения в детали в процессе ее охлаждения, что является одной из причин снижения коробления. Вторая причина - отсутствие неустойчивой паровой пленки, неизбежной при охлаждении в воде и масле. Эксперименты по закалке различных инструментов в кипящем слое показали, что они деформируются при этом значительно меньше, чем при закалке в масле. Работоспособность инструмента после закалки в кипящем слое та же, что и после закалки в масле. После нагрева в хлор-бариевой ванне на поверхности налипает слой корунда толщиной 0,2-0,3 мм, который по утверждению авторов существенно не влияет на процесс охлаждения и легко удаляется последующей протиркой или обработкой при помощи пескоструйной машины. Закалка инструмента в кипящем слое внедряется на одном из машиностроительных заводов.

В работе сообщается о применении кипящего слоя для изотермической закалки магнитов из сплава ЮНДК35Т5, заключающейся в быстром охлаждении магнита до температуры изотермической выдержки (-800° С) в среде, пронизываемой магнитным полем. Кипящий слой кварцевых частиц диаметром 0,2, высотой 250 мм в ванне 150x170 мм продувался воздухом и обогревался силитовыми нагревателями, размещенными в самом слое в трубках диаметром 25x2 мм из стали Х18Н10Т. Тонкое регулирование температуры слоя (±3°С) осуществлялось автоматической подачей в него небольшого количества воды, на испарение которой затрачивалось тепло, вносимое в слой с образцом 20X Х25Х30 мм, предварительно нагретым при 1260° С (в конвективной печи). Максимальная коэрцитивная сила образцов, выдержанных в кипящем слое в течение 11 мин с одновременным наложением магнитного поля 2000 Э, получена при температуре слоя, равной 790° С. Такая же коэрцитивная сила получается и при закалке магнитов в расплаве олова, однако закалка в кипящем слое позволила получить более высокую стабильность свойств (меньший разброс значений в партии образцов) вследствие более точного поддержания температуры среды.

Исследована закалка шпинделей максимальным диаметром -40, длиной ~400 мм из стали типа 35Х2НМ. По существующей технологии шпиндели нагревают в проходной пламенной печи или электропечи с роликовым подом в течение 3 ч, закаливают в масляной ванне (температура которой < 70° С), а затем подвергают отпуску при 170-190° С в течение 6 ч с последующим охлаждением на воздухе. Длительный нагрев шпинделей приводит к интенсивному их обезуглероживанию и окислению. После термообработки твердость шпинделя должна составлять HRC 49- HRC 56.

Термограммы нагрева шпинделей в кипящем слое частиц корунда диаметром 0,32 мм, отапливаемом природным газом, показали, что температура на поверхности и на оси их в разных точках по длине меняется с различной скоростью (шпиндели характеризуются переменным по длине диаметром), но за 8-9 мин все изделие равномерно прогревается практически до температуры кипящего слоя (900, 1000 и 1100° С в наших опытах). Скорость охлаждения различных сечений в холодном кипящем слое частиц корунда диаметром 0,12 мм также заметно различается, причем в среднем сечении она несколько меньше, чем при охлаждении в масле. До температуры 200° С различные сечения шпинделя охлаждаются за 2,5-5,5 мин на оси и за 0,5-2,5 мин на поверхности.

Образцы диаметром 40,5 и длиной 150 мм выдерживали в кипящем слое корунда (частицы диаметром 0,32 мм температурой 900° С) в течение различного времени (5-210 мин), а затем часть их охлаждали в масле, а часть - в кипящем слое частиц корунда диаметром 0,12 мм (в обоих случаях в течение 4 мин) и после 6-ч отпуска при 170-190° С измеряли полученную твердость. Исследования показали, что необходимой твердостью характеризовались лишь те образцы, которые выдержаны в кипящем слое при нагреве в течение 25 мин и более (для охлаждения в кипящем слое) и в течение 20 мин и более (для охлаждения в масле). Распределение твердости по сечению образцов было равномерным.

Обработка партии шпинделей с нагревом в кипящем слое частиц корунда диаметром 0,32 мм в течение 30-35 и 60 мин и охлаждением в кипящем слое частиц корунда диаметром 0,12 мм в течение 4 мин подтвердила обоснованность выбранных режимов: все обработанные шпиндели характеризовались удовлетворительной твердостью по сечению. Один из них был разрезан на несколько частей по длине и на каждой части была замерена твердость по сечению, которая также оказалась достаточно равномерной. Свойства шпинделей, обрабатываемых в горизонтальном и вертикальном положениях, практически не различались. Коробление, как правило, было назначительным (во всех случаях биение составляло 0,3-0,5 мм и лишь в двух 0,1 и 0,8 мм).

Исследования показали, что применение кипящего слоя позволяет в шесть раз сократить время выдержки при нагреве, полностью исключив образование окалины и обезуглероженного слоя, что позволяет термически обрабатывать изделия после механической обработки на готовые размеры, и устранить таким образом трудности механической обработки уже закаленных изделий.

На основании результатов исследований предприятием «Уралэнергоцветмет» был выполнен проект агрегата садочного типа непрерывного действия производительностью 700 кг/ч. Шпиндели, закрепленные вертикально в виде пакетов («садок») на специальном приспособлении, подаются в агрегат загрузочной тележкой, движущейся по рельсам над агрегатом. Каждая садка комплектуется из 52 шпинделей с шагом 100 мм. Одновременно в камере нагрева находится две садки, а в камере охлаждения одна. Садка подается в камеру нагрева сверху так, что несущая поперечная ось приспособления устанавливается в специальном гнезде. Через 15 мин все садки поочередно поднимаются, перемещаются на один шаг, и переставляются в соседние гнезда, так что на место, освободившееся от первой садки, помещается свежая, а садка из камеры охлаждения выдается наружу на стол загрузки и выгрузки. Время пребывания садки в камере нагрева 30 мин, в камере охлаждения 10 мин.

Поскольку возможен небольшой перенос корунда из камеры нагрева в камеру охлаждения, размер его частиц в обеих камерах принят равным 0,12 мм. Нагрев кипящего слоя в печи, у которой площадь газораспределительной решетки составляет 1,5X2,0 м, осуществляется сжиганием природного газа по двухступенчатой схеме с применением насадки из катализатора ГИАП-3. Температура слоя в ней меняется от 890° С (после погружения очередной садки) до 910°С (к концу периода прогрева садки). Скорость псевдоожижения при 900° С составляет 0,1 м/с.

Тепло из камеры охлаждения отводится с псевдоожижающим агентом, подаваемым со скоростью 0,25 м/с, и на испарение впрыскиваемой в слой воды (260 кг/ч). Температура кипящего слоя в камере охлаждения поддерживается равной 40° С. Чтобы уменьшить ее колебания при погружении нагретой садки, площадь камеры принята равной площади печи.

Габаритные размеры агрегата в плане (по обшивке) составляют 2,75x5,5 м; высота (без тележки) 3,5 м. Высота слоя корунда в неожиженном состоянии от уровня отверстий в газораспределительных колпачках равна 0,7 м. Аэродинамическое сопротивление колпачковой газораспределительной решетки и кипящего слоя 18 кН/м2. При этом расход природного газа равен 53 м2/ч против 250 м3/ч на печи с пламенным обогревом. Себестоимость 1 т изделий составляет по расчету 2,34 руб/т против 8,08 руб/т по существующей технологии. Расчетный годовой экономический эффект равен 113 тыс. руб. на один агрегат. В настоящее время агрегат находится в стадии монтажа.

На основании выполненных исследований УПИ и НИИМетизом разработан проект промышленной печи с кипящим слоем для нагрева болтов до 910° С под закалку производительностью 400 кг/ч (тепловая мощность 176 кВт). Печь представляет собой камеру длиной 2,0 м, оборудованную системой двухступенчатого сжигания газа с катализатором ГИАП-3 (расход природного газа 19,8 м3/ч). Высота засыпки слоя корунда от уровня колпачков 360 мм. Болты с помощью специального механизма подачи в корзине на штанге попадают сначала в расширенную часть печи площадью 0,3x0,86 м с одноступенчатым сжиганием (без катализатора), где за 50 с нагреваются до 500° С. Двигаясь с помощью цепного транспортера вдоль печи, они поступают затем в узкую часть печи (1,7 Х0,32 м) с защитной атмосферой, получаемой при сжигании газовоздушной смеси в затопленной насадке из катализатора ГИАП-3 с ав = 0,4. В узкой части печи подается вторичный воздух. Общее время пребывания болтов в печи 8 мин. Габариты печи по каркасу 2,8X2,4X3 м.

Описана закалка в промышленной ванне с кипящим слоем листов ЗХ 1,2 м толщиной от 0,5 до 3,2 мм из хромо-никелевых сплавов (нимоник) на аустенит с целью снижения их твердости перед холодной обработкой. Кипящий слой оказался единственной охлаждающей средой, обеспечивающей отсутствие коробления листа при получении заданных механических свойств (нагрев листов осуществляли в обычной конвективной печи). Устройство ванны описано, поэтому здесь не рассматривается.

Достаточно подробный анализ основных свойств кипящего слоя и обзор литературы по его применению для термообработки приведены. Изложена методика применения охлаждающих ванн с кипящим слоем для моделирования закалки изделий в воде или других средах. Определяя расчетом скорость охлаждения в воде интересующей их точки массивного изделия, авторы подбирают затем кипящий слой, обеспечивающий такую же скорость охлаждения небольшого образца и в ходе эксперимента устанавливают, достаточна ли эта скорость для получения требуемых механических свойств у закаленной стали.

В заключение следует остановиться на статье. Ее авторы весьма скептически оценивают возможность применения кипящего слоя для термообработки стали, поскольку в кипящем слое неэкономично применение защитных атмосфер (вследствие большого их расхода на псевдоожижение), а нагрев в окислительной среде, получаемой при сжигании топлива в слое, во-первых, приводит к налипанию частиц, а, во-вторых, не удовлетворяет требованиям получения светлой поверхности. Получение температур ниже 600° С сжиганием топлива в слое авторы работы считают вообще невозможным. Эта статья, по-видимому, оказала определенное влияние на оценку возможностей применения кипящего слоя в США и Англии. Во всяком случае, число публикаций в этих странах после 1965 г. резко уменьшилось. Между тем, работа является просто продуктом поверхностного знакомства ее авторов с предметом и, в частности, полным незнанием ими работ, выполненных в этом направлении в СССР. Двухступенчатая или двухзонная схемы сжигания позволяют не только получить защитную атмосферу в самой нагревательной печи, но и использовать тепло ее дожигания для нагрева металла. Применение погружных горелок или инертной насадки, описанных выше, дает возможность отапливать природным газом печи с кипящим слоем практически при любой его температуре, в том числе и меньшей, чем 600° С.

Последние обсуждаемые темы

Самые обсуждаемые темы за все время

 Тема

сталь для саморезов

Помогите с тем. обработкай

Помогите выбрать ТВЧ установку.

Виды огнеупоров в металлургии

Термообработка стали

ТО пружины из стали 60

Цементация в гараже

Защита стали от окисления (окалины) и обезуглероживания при термообработке.

С ДНЁМ МЕТАЛЛУРГА!!!

Изотермическая закалка на бейнит

 Тема

Сообщений 

Частые вопросы и ответы по термообработке

42

Термообработка стали

9

Защита стали от окисления (окалины) и обезуглероживания при термообработке.

7

Химико-термическая обработка стали

5

Виды огнеупоров в металлургии

3

Как закалять и отпускать дюралюминий?

3

Цементация в гараже

2

Закалка бронзы

1

Помогите выбрать ТВЧ установку.

1

Сверхбыстрая закалка

1

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

Статьи

Цементация в кипящем слое
• Реставрационное науглероживание
• Условия безокислительного необезуглероживающего нагрева в кипящем слое
• Налипание частиц на поверхность металла и их спекание
• Наладка установки для термообработки шатунов
• Промышленный агрегат непрерывного действия
• Агрегат для патентирования проволоки
• Муфельные печи для термообработки труб
• Рекристализационный отжиг и нагрев прутков под закалку
• Отжиг и нагрев под закалку труб из цветных металлов
• Термообработка стальных труб в безмуфельных агрегатах
• Промышленные ванны для отпуска инструмента и нагрева изделий до 500-600 С
Термообработка изделий из быстрорежущих марок
• Термообработка изделий из алюминиевых сплавов и биметаллов
• Термообработка рельсов
• Низкотемпературный нагрев и отпуск проволоки
• Проходная печь для нагрева штанг под высадку
• Концевой нагрев заготовок
• Нагрев стальных листов под прокат и штамповку
• Конструирование печей с кипящим слоем

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

У 17:16 Покупка лома черных цветных металлов, самовывоз.

Ч 17:16 Продам трубу восстановленную 325х7

Ч 17:16 Сталь круглая. Круг стальной (пруток)

Ч 17:16 Круг стальной ГОСТ 7417-75 - круг стальной калиброванный

Ч 17:16 Труба ЭС ПШ 530х9 ЧТПЗ; 530х9 ВМЗ К52/1 17Г1С-У

Ч 17:15 Продам круги чугунные

Т 17:15 Модуль штабной для отдыха офицеров

Т 17:13 Мобильный контрольно-пропускной пункт МКПП

Т 17:12 Мобильный пункт питания МПП

Т 16:48 Кухня-столовая возимая в кузов-контейнере КСВК

Т 16:27 Передвижной бытовой пункт ПБП

Т 16:20 Модуль санитарно-гигиенический МСГ

НОВОСТИ

8 Декабря 2016 17:38
Распиловка крупных бревен на шинной пилораме

9 Декабря 2016 17:53
Американский экспорт черного лома в октябре 2016 года вырос на 10,5%

9 Декабря 2016 16:26
Для доставки БелАЗов на предприятия ”СУЭК” реализуется масштабный логистический проект

9 Декабря 2016 15:15
Стоимость французского экспорта стали и ферросплавов за 10 месяцев упала почти на 12%

9 Декабря 2016 14:08
5300 кг золота добыли в Бурятии за 10 месяцев

9 Декабря 2016 13:37
Китайский экспорт готового проката за 11 месяцев 2016 года упал на 1%

НОВЫЕ СТАТЬИ

НК Кабель на выставке CABEX

Качество сварочной проволоки Magmaweld доказано тестами

Основные виды световой рекламы с использованием эффекта бегущей строки

Волочильные машины для изготовления кабельной проволоки

Основные виды современных оконных жалюзи

СИП-панели для строительства каркасных домов

Основные виды и области применения термопар

Использование мешков для упаковки в отраслях промышленности

Пневмоцилиндры и пневматическое оборудование

Промышленные светодиодные светильники - преимущества перед газоразрядными лампами

Бытовка для строителя

Как правильно поменять замок во входной двери?

Какой стабилизатор напряжения для дома лучше: отзывы и разновидности приборов

Использование нержавеющего проката в пищевой промышленности

Тротуарная плитка от ”АВТОСТРОЙ” - типы и назначение

ГНБ технология бурения

Лазерная резка металла

Рентгенофлуоресцентные спектрометры - толщиномеры

Малярные валики и кисти

Складские пластиковые ящики для хранения изделий

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2014 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.