RU2109840C1 - Способ закалки длинномерных изделий из алюминиевых сплавов - Google Patents
Способ закалки длинномерных изделий из алюминиевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2109840C1 RU2109840C1 RU93050745A RU93050745A RU2109840C1 RU 2109840 C1 RU2109840 C1 RU 2109840C1 RU 93050745 A RU93050745 A RU 93050745A RU 93050745 A RU93050745 A RU 93050745A RU 2109840 C1 RU2109840 C1 RU 2109840C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hardening
- cooling
- liquid
- aluminum alloys
- products
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 12
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к термической обработке алюминиевых сплавов, конкретно - к закалке длинномерных изделий из алюминиевых сплавов. Способ предусматривает закалочное охлаждение помещенных в оболочку длиномерных изделий в вертикально-закалочном агрегате, в котором в качестве охлаждающей среды используют поток высокодиспергированной воздушно-жидкостной смеси, генерируемой посредством распыления жидкости под давлением с последующим разделением на жидкостную и газовую составляющие, из которых газовую составляющую сохраняют в замкнутом объеме агрегата. 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к термической обработке алюминиевых сплавов.
Известен способ закалки длинномерных изделий, преимущественно из алюминиевых сплавов, осуществляемый в вертикальном положении в вертикально-закалочном агрегате, включающий нагрев до температуры растворения упрочняющих фаз, последующее охлаждение в охлаждающей среде со скоростью охлаждения, большей скорости выпадению упрочняющих фаз из твердого раствора.
В этом известном способе закалки нагрев и выдержку производят в вертикальной нагревательной печи закалочного агрегата, а охлаждение осуществляют в закалочном баке, расположенном под печью, наполненном охлаждающей жидкостью посредством окунания изделий после нагрева.
Скорость опускания изделий в бак с охлаждающей средой в известном способе составляет 0,9 м/с, что характеризует скорость охлаждения изделий, максимальное время охлаждения изделий не может превышать 30 с, иначе снижается эффективность закалки. Таким образом, максимальная длина закаливаемых изделий составляет 0,9 м/с • 30 с = 27 м.
Недостатками известного способа закалки являются следующие:
1) значительный объем воды в баке;
2) увеличенный расход электроэнергии на нагрев вследствие окунания изделия в бак перед нагревом, что требует затрат на испарение жидкости;
3) недостаточная эффективность охлаждения изделий в случае повышения температуры воды в баке;
4) образование "паровой рубашки" и газовых пузырей при охлаждении в воде под закалку;
5) образование облака пара при окунании под закалку;
6) ограничение длины изделий условиями окунания в бак с охлаждающей жидкостью;
7) опасность выброса отработанных вод из закалочного бака в открытый водоем.
1) значительный объем воды в баке;
2) увеличенный расход электроэнергии на нагрев вследствие окунания изделия в бак перед нагревом, что требует затрат на испарение жидкости;
3) недостаточная эффективность охлаждения изделий в случае повышения температуры воды в баке;
4) образование "паровой рубашки" и газовых пузырей при охлаждении в воде под закалку;
5) образование облака пара при окунании под закалку;
6) ограничение длины изделий условиями окунания в бак с охлаждающей жидкостью;
7) опасность выброса отработанных вод из закалочного бака в открытый водоем.
Предлагаемое нами техническое решение устраняет указанные недостатки.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что охлаждение изделий при закалке осуществляется внутри оболочки. В качестве охлаждающей среды используют воздушно-жидкостную высокодиспергированную двухфазную смесь, заполняющую в виде потока все поперечное сечение внутри оболочки. Высокодиспергированная смесь в виде потока генерируется посредством распыления охлаждающей жидкости под давлением через форсунки. Поток охлаждающей среды после омывания изделий по всей длине разделяют (сепарируют) на жидкую и газовую составляющие, например, посредством конденсации и сбора охлаждающей жидкости из двухфазной высокодиспергированной смеси. Газовую составляющую сохраняют и используют в замкнутом объеме закалочного агрегата. Жидкую составляющую (конденсат) удаляют из агрегата в замкнутую жидкостную систему, где охлаждают и вновь подают на изделия.
Суть предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором изображен процесс охлаждения воздушно-жидкостной смесью в вертикально-закалочном агрегате.
На чертеже даны следующие обозначения: 1 - закалочный бак, 2 - крышка лебедки, 3 - вертикальная печь нагрева, 4 - пространство нагрева, 5 - лебедка перемещения изделий, 6 - форсунки подачи жидкости, 7 - оболочка для охлаждения, 8 - охлаждаемые (закаливаемые) изделия, 9 - сепаратор двухфазного потока, 10 - каплеотделитель, 11 - конденсат, 12 - фильтр, 13 - насос, 14 - емкость для подпитки (восполнения потерь) замкнутой системы охлаждающей жидкости, 15 - теплообменник.
Осуществление предлагаемого способа производят следующим образом. Изделия 8 через сухой бак помещают с использованием лебедки 5 в нагревательное пространство 4 печи 3 м нагревают. Бак закрывают крышкой 2. После выдержки изделия 8 опускают в бак 1, помещая внутрь оболочки 7 и генерируя одновременно двухфазную высокодиспергированную смесь. Поток высокодиспергированной смеси заполняет внутренний объем оболочки 7 и обтекает изделия 8. Интенсивность охлаждения высокодиспергированной смесью в 12 раз больше, чем окунание в охлаждающую жидкость, теплопередача которой близка к теплопередаче воды. Поскольку коэффициент теплопередачи двухфазной смеси при диаметре капель 0,3 мм и менее составляет α = 18 • 103 ккал/(град • м2 • ч), а коэффициент теплопередачи воды α = 1,5 • 103 ккал/(град • м2 • ч), при прочих равных условиях смесь охлаждает в 12 раз интенсивнее. Численные значения коэффициентов теплопередачи приводятся в литературе (см., например, Кремнев О.А., Сатановский А.Л. Воздушно-водоиспарительное охлаждение оборудования. - М.: Машиностроение, 1967, 240 с.).
На выходе из оболочки 7 двухфазный охлаждающий поток разделяют на жидкую и газовую составляющие пропуская через сепаратор 9. Выделяющуюся из двухфазного потока жидкость (конденсат) 11 откачивают насосом 13 в замкнутую систему, где ее охлаждают в теплообменнике 15 и вновь подают на изделие 8 через форсунки 6. Для восполнения неизбежных потерь в жидкостной системе устанавливают бак 14.
Отделенную из двухфазного потока газовую составляющую оставляют в замкнутом объеме закалочного агрегата. Выделенный из двухфазной смеси воздух, выходя из сепаратора в пространство бака 1, эжектируется в оболочку 7.
Реализация предлагаемого технического решения была произведена на моделях. Градиент падения температуры при охлаждении соответствует градиенту снижения температуры при закалке алюминиевых сплавов.
Экономическая эффективность предлагаемого технического решения выражается следующим:
1) снижение в 10 - 15 раз объема охлаждающей жидкости;
2) сокращение энергозатрат на нагрев изделий (поскольку изделия загружают из сухого бака);
3) повышение в 12 раз эффективности охлаждения (коэффициент теплопередачи в предлагаемом способе выше, чем в известном);
4) равномерность закалки по длине и по всей поверхности (принципиальной невозможностью локальной недозакалки, так как исключается образование "паровой рубашки");
5) возможность увеличения длины изделий в несколько раз;
6) экологической чистотой (устраняются выбросы закалочной жидкости в открытые водоемы).
1) снижение в 10 - 15 раз объема охлаждающей жидкости;
2) сокращение энергозатрат на нагрев изделий (поскольку изделия загружают из сухого бака);
3) повышение в 12 раз эффективности охлаждения (коэффициент теплопередачи в предлагаемом способе выше, чем в известном);
4) равномерность закалки по длине и по всей поверхности (принципиальной невозможностью локальной недозакалки, так как исключается образование "паровой рубашки");
5) возможность увеличения длины изделий в несколько раз;
6) экологической чистотой (устраняются выбросы закалочной жидкости в открытые водоемы).
Claims (1)
- Способ закалки длинномерных изделий из алюминиевых сплавов, включающий нагрев, выдержку и последующее охлаждение в охлаждающей среде с использованием вертикально-закалочного агрегата, отличающийся тем, что изделия при охлаждении помещают в оболочку, а в качестве охлаждающей среды используют поток высокодиспергированной воздушно-жидкостной смеси, генерируемой посредством распыления жидкости под давлением с последующим разделением на жидкостную и газовую составляющие, из которых газовую составляющую сохраняют в замкнутом объеме агрегата.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93050745A RU2109840C1 (ru) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | Способ закалки длинномерных изделий из алюминиевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93050745A RU2109840C1 (ru) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | Способ закалки длинномерных изделий из алюминиевых сплавов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93050745A RU93050745A (ru) | 1996-09-10 |
| RU2109840C1 true RU2109840C1 (ru) | 1998-04-27 |
Family
ID=20148919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93050745A RU2109840C1 (ru) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | Способ закалки длинномерных изделий из алюминиевых сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2109840C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101509114B (zh) * | 2009-03-27 | 2010-06-16 | 中南大学 | 提高铝合金材料淬透深度的淬火方法 |
| RU2397273C1 (ru) * | 2008-12-15 | 2010-08-20 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | СПОСОБ ЗАКАЛКИ ОТЛИВОК ИЗ ЛИТЕЙНОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ АК7пч |
| RU2845448C1 (ru) * | 2025-01-14 | 2025-08-19 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Способ закалки легированных конструкционных и инструментальных сталей |
-
1993
- 1993-11-05 RU RU93050745A patent/RU2109840C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ерманок М.З. и др. Прессование труб из алюминиевых сплавов. - М., 1976, с.214-223. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2397273C1 (ru) * | 2008-12-15 | 2010-08-20 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | СПОСОБ ЗАКАЛКИ ОТЛИВОК ИЗ ЛИТЕЙНОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ АК7пч |
| CN101509114B (zh) * | 2009-03-27 | 2010-06-16 | 中南大学 | 提高铝合金材料淬透深度的淬火方法 |
| RU2845448C1 (ru) * | 2025-01-14 | 2025-08-19 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Способ закалки легированных конструкционных и инструментальных сталей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002517330A (ja) | 温度制御方法及び温度制御装置 | |
| RU2014115465A (ru) | Двухфлюидный реактор | |
| RU2005103232A (ru) | Способ и система охлаждения электролизной ванны для производства алюминия | |
| US4300622A (en) | Discharging a latent-heat accumulator | |
| JPS6038506A (ja) | 発電プラントの循環系中の復水／給水を浄化および脱気する方法 | |
| KR910003109B1 (ko) | 전기발전 설비를 순환하는 응축물의 가스제거장치 | |
| RU2109840C1 (ru) | Способ закалки длинномерных изделий из алюминиевых сплавов | |
| JPS5819003B2 (ja) | 原子力蒸気発生器運転法 | |
| FI80480C (fi) | Utkondensering av zinkaonga. | |
| CA2295019C (en) | Stabilising thermally beneficiated carbonaceous material | |
| US4122890A (en) | Nozzle for the continuous casting of lead | |
| JP2001348617A (ja) | 液体浴中の軽金属鋳造物の焼き入れ方法および装置 | |
| JPS6447976A (en) | Tester for private generator or the like | |
| US4465056A (en) | Method and means for removing heat from a heat storage layer of water | |
| CN112742058A (zh) | 一种节能环保的蒸馏回收装置 | |
| CN116417170A (zh) | 一种核电厂安全系统配置系统 | |
| JPH094991A (ja) | 囲い板付き熱交換器 | |
| RU24748U1 (ru) | Ядерная энергетическая установка | |
| SU1502918A1 (ru) | Установка дл охлаждени лака | |
| CN109569013A (zh) | 一种vce结晶装置 | |
| KR200314692Y1 (ko) | 감압증발 고농도 폐수처리장치 | |
| CN214400653U (zh) | 一种均质炉冷却装置 | |
| SU954774A1 (ru) | Устройство дл стабилизации температуры агрессивной жидкости | |
| SU756172A1 (ru) | Способ теплообмена1 | |
| JPH0135245B2 (ru) |