[go: up one dir, main page]

RU2437943C1 - Procedure for quenching long-length metal items - Google Patents

Procedure for quenching long-length metal items Download PDF

Info

Publication number
RU2437943C1
RU2437943C1 RU2010140118/02A RU2010140118A RU2437943C1 RU 2437943 C1 RU2437943 C1 RU 2437943C1 RU 2010140118/02 A RU2010140118/02 A RU 2010140118/02A RU 2010140118 A RU2010140118 A RU 2010140118A RU 2437943 C1 RU2437943 C1 RU 2437943C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
product
item
local
long
Prior art date
Application number
RU2010140118/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Алексеевич Зеленов (RU)
Евгений Алексеевич Зеленов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Муромский ремонтно-механический завод"
Евгений Алексеевич Зеленов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Муромский ремонтно-механический завод", Евгений Алексеевич Зеленов filed Critical Открытое акционерное общество "Муромский ремонтно-механический завод"
Priority to RU2010140118/02A priority Critical patent/RU2437943C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2437943C1 publication Critical patent/RU2437943C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: item is heated and tempered at low temperature. Also, the long-length item is continuously transferred on a transporter at rate 3-10 mm/sec. The item passes through a local zone of heating with alternative electro-magnetic field of 8-20 kHz frequency. In the local zone the item is heated to temperature 800-1000C. Further tempering is performed to temperature 300-200C. Local intensive cooling with a jet of compressed air facilitates formation of martensite structure of metal, where upon temperature of the item is brought to temperature of environment. ^ EFFECT: high efficiency and manufacture of items with different strength characteristics along section. ^ 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам термической обработки длинномерных металлических изделий, в частности при закалке ножей для дорожных машин, предназначенных для очистки дорожного покрытия.The invention relates to the field of engineering, and in particular to methods of heat treatment of long metal products, in particular when hardening knives for road machines designed to clean the road surface.

Известен способ непрерывной термообработки длинномерных стальных изделий [1], включающий нагрев изделия в безокислительной атмосфере до температуры аустенитизации, ускоренное охлаждение до заданной температуры, изотермическую выдержку и окончательное охлаждение, при этом ускоренное охлаждение ведут до температуры минимальной устойчивости переохлажденного аустенита, при этой температуре осуществляют пластическую деформацию со степенью обжатия 1-20% с помощью волоки при одновременном поджиме к ней вдоль оси изделия слоя графита с постоянной нагрузкой, составляющей 20-200 кг/мм2, затем проводят изотермическую выдержку при температуре на 20°C выше начала мартенситного превращения в стали, но ниже 650°C с приложением растягивающего усилия, составляющего 10,5-1,0 предела текучести.The known method of continuous heat treatment of long steel products [1], including heating the product in an oxidizing atmosphere to an austenitizing temperature, accelerated cooling to a predetermined temperature, isothermal aging and final cooling, while accelerated cooling is carried out to a temperature of minimum stability of supercooled austenite, at this temperature plastic deformation with a compression ratio of 1-20% using a die while simultaneously pressing a graphite layer with oyannoy load of 20-200 kg / mm 2, and then carried out isothermally at a temperature of 20 ° C above the start of martensite transformation of the steel, but below 650 ° C with application of a tensile force constituting 10,5-1,0 yield strength.

Недостатком известного способа является сложность его реализации, обусловленная необходимостью проведения пластической деформации изделия и необходимостью использования слоя графита.The disadvantage of this method is the complexity of its implementation, due to the need for plastic deformation of the product and the need to use a layer of graphite.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является известный способ закалки стальных деталей [2], включающий нагрев деталей до температуры аустенизации, охлаждение перемещающихся деталей в закалочном баке с по крайней мере двумя закалочными средами с различной плотностью, не смешивающимися друг с другом и расположенными по ходу движения деталей, при этом расположение закалочных сред по ходу движения деталей в закалочном баке и скорость движения деталей предварительно определяют по охлаждающей способности жидкостей и необходимой кривой закалки деталей.The closest in technical essence to the proposed technical solution is a known method of hardening steel parts [2], which includes heating the parts to austenitic temperature, cooling moving parts in a quenching tank with at least two quenching media with different densities, not miscible with each other and located in the direction of movement of the parts, while the location of the quenching media in the direction of movement of the parts in the quenching tank and the speed of movement of the parts are preliminarily determined by the cooling method the volume of liquids and the necessary curve for the hardening of parts.

Наиболее близкий аналог [2] требует для своей реализации проведение операции охлаждения в двух закалочных средах с различными плотностями с отслеживанием охлаждающей способности жидкостей, по которой определяют необходимую скорость движения деталей, что усложняет техническую реализацию.The closest analogue [2] requires a cooling operation in two quenching media with different densities to monitor the cooling ability of liquids, which determines the necessary speed of parts, which complicates the technical implementation.

Известные способы закалки длинноразмерных деталей обеспечивают объемную закалку металла с охлаждением в жидких средах и не позволяют получать изделия с разнопрочностными характеристиками по сечению, что требуется, например, при производстве ножей с закаленными кромками, предназначенных для контакта с дорожным покрытием. Кроме того, для термообработки изделий по известным способам требуется значительное количество тепловой энергии и большие объемы охлаждающих сред (жидкостей).Known methods of hardening long-sized parts provide volumetric hardening of metal with cooling in liquid media and do not allow to obtain products with different strength characteristics in cross section, which is required, for example, in the manufacture of knives with hardened edges intended for contact with the road surface. In addition, for heat treatment of products by known methods requires a significant amount of thermal energy and large volumes of cooling media (liquids).

Технический результат, заключающийся в утранении отмеченных недостатков прототипа, достигается в предлагаемом способе закалки длинномерных металлических изделий, основанном на нагреве изделия и последующем низкотемпературном отпуске, тем, что длинномерное изделие и непрерывно перемещают на транспортере со скоростью 3-10 мм/с с прохождением изделия через локальную зону нагрева переменным электромагнитным полем с частотой 8-20 кГц с обеспечением нагрева изделия в локальной зоне до температуры 800-1000°C, причем последующий отпуск осуществляют до температуры 300-200°C с обеспечением образования мартенситной структуры металла путем локального интенсивного охлаждения струей сжатого воздуха, после чего доводят температуру изделия до температуры окружающей среды, причем струю охлаждающего сжатого воздуха направляют преимущественно на участки металлического изделия, предназначенные для механического контакта с внешними средами.The technical result, which consists in eliminating the noted drawbacks of the prototype, is achieved in the proposed method of hardening of long metal products based on heating the product and subsequent low-temperature tempering, in that the long product is continuously moved on a conveyor at a speed of 3-10 mm / s with the passage of the product through a local heating zone with an alternating electromagnetic field with a frequency of 8-20 kHz, ensuring the heating of the product in the local zone to a temperature of 800-1000 ° C, and subsequent tempering is carried out they are heated to a temperature of 300-200 ° C with the formation of a martensitic metal structure by local intensive cooling with a jet of compressed air, after which the product temperature is brought to ambient temperature, and the stream of cooling compressed air is directed mainly to areas of the metal product intended for mechanical contact with external environments.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором показана функциональная схема устройства, с помощью которого осуществляется способ закалки длинномерных (протяженных) металлических изделий, например, ножей для дорожных уборочных машин.The essence of the proposed method is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of the device with which the method of hardening of long (extended) metal products, for example, knives for road harvesting machines, is carried out.

Предлагаемый способ осуществляется следующим способом.The proposed method is carried out in the following way.

Длинноразмерное изделие 11 (например, стальную пластину) размещают на транспортере 2 и непрерывно перемещают со скоростью 3-10 мм/с.A long-sized product 1 1 (for example, a steel plate) is placed on the conveyor 2 and continuously moved at a speed of 3-10 mm / s.

При перемещении изделие попадает в зону 12 воздействия устройством 3, генерирующим электромагнитное переменное поле, создаваемого током высокой частоты с частотой 8-20 кГц. Выбранный диапазон частот определен экспериментально. Конкретная частота зависит от материала и геометрических размеров изделия (толщины, ширины, длины).When moving the product falls into the zone 1 2 of the impact of the device 3, generating an electromagnetic alternating field created by a high frequency current with a frequency of 8-20 kHz. The selected frequency range is determined experimentally. The specific frequency depends on the material and the geometric dimensions of the product (thickness, width, length).

При этом происходит нагрев детали 12 в локальной зоне до температуры 800-1000°C (температура изделия в различных точках по поверхности). Индукторы (на чертеже не показаны) устройства 3 расположены таким образом, что нагрев происходит преимущественно в соответствующих локальных зонах, например, по кромке пластины изделия 12. Тем самым, обеспечивается экономия энергии на нагрев.When this occurs, the heating of part 1 2 in the local zone to a temperature of 800-1000 ° C (temperature of the product at various points on the surface). Inductors (not shown) of the device 3 are arranged so that the heating occurs mainly in the corresponding local areas, for example, along the edge of the plate of the product 1 2 . This saves energy on heating.

Далее осуществляют охлаждение изделия 13 до температуры 300-200°C (диапазон температур определен экспериментально) с обеспечением образования мартенситной структуры металла путем локального интенсивного охлаждения струей сжатого воздуха с помощью устройства 4.Next, the product 1 3 is cooled to a temperature of 300-200 ° C (the temperature range is determined experimentally) to ensure the formation of a martensitic metal structure by means of local intensive cooling with a stream of compressed air using device 4.

При этом струю охлаждающего сжатого воздуха от устройства 4 (компрессора) направляют преимущественно на участки металлического изделия 13, предназначенные для механического контакта с внешними средами. Это приводит к более быстрому охлаждению выбранных локальных участков металлического изделия, что способствует их закалке.In this case, a stream of cooling compressed air from the device 4 (compressor) is directed mainly to the sections of the metal product 1 3 intended for mechanical contact with external media. This leads to faster cooling of selected local sections of the metal product, which contributes to their hardening.

На заключительных стадиях 14 осуществляют отпуск изделия и доводят температуру изделия 15 до температуры окружающей среды, и изделие перемещают на следующий технологический участок производства для механической обработки.At the final stages 1 4 , the product is dispensed and the temperature of the product 1 5 is brought to ambient temperature, and the product is transferred to the next production technological section for machining.

Предлагаемый способ обеспечивает низкие затраты тепловой энергии на нагрев, высокую производительность и возможность получения деталей после упрочнения с разными прочностными показателями по сечению детали, например: с закаленными кромками и с мягкой сердцевиной, что облегчает механическую обработку, например при сверлении установочных отверстий.The proposed method provides low thermal energy costs for heating, high productivity and the ability to obtain parts after hardening with different strength indicators for the cross section of the part, for example: with hardened edges and a soft core, which facilitates machining, for example, when drilling mounting holes.

Предложенный способ используется в технологическом процессе для изготовления ножей из износостойкой стали в широком диапазоне геометрических параметров для различных типов дорожных механизмов и машин.The proposed method is used in the technological process for the manufacture of knives from wear-resistant steel in a wide range of geometric parameters for various types of road mechanisms and machines.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2087555, МПК C21D 9/52 от 10.01.1995.1. RF patent No. 2087555, IPC C21D 9/52 of 01/10/1995.

2. Патент РФ №2222609, МПК C21D 1/56, C21D 1/25, C21D 1/63 от 14.02.2001.2. RF patent No. 2222609, IPC C21D 1/56, C21D 1/25, C21D 1/63 of 02/14/2001.

Claims (2)

1. Способ закалки длинномерных металлических изделий, включающий нагрев изделия и последующий низкотемпературный отпуск, при этом длинномерное изделие непрерывно перемещают на транспортере со скоростью 3-10 мм/с с прохождением изделия через локальную зону нагрева переменным электромагнитным полем с частотой 8-20 кГц с обеспечением нагрева изделия в локальной зоне до температуры 800-1000°С, а последующий отпуск осуществляют до температуры 300-200°С с обеспечением образования мартенситной структуры металла путем локального интенсивного охлаждения струей сжатого воздуха, после чего доводят температуру изделия до температуры окружающей среды.1. The method of hardening of long metal products, including heating the product and subsequent low-temperature tempering, while the long product is continuously moved on a conveyor at a speed of 3-10 mm / s with the passage of the product through the local heating zone with an alternating electromagnetic field with a frequency of 8-20 kHz with heating the product in the local zone to a temperature of 800-1000 ° C, and subsequent tempering is carried out to a temperature of 300-200 ° C with the formation of the martensitic structure of the metal by local intensive cooling jet of compressed air, and then bring the temperature of the product to ambient temperature. 2. Способ по п.1, в котором струю охлаждающего сжатого воздуха направляют преимущественно на участки металлического изделия, предназначенные для механического контакта с внешними средами. 2. The method according to claim 1, in which the stream of cooling compressed air is sent mainly to areas of the metal product intended for mechanical contact with external media.
RU2010140118/02A 2010-09-30 2010-09-30 Procedure for quenching long-length metal items RU2437943C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010140118/02A RU2437943C1 (en) 2010-09-30 2010-09-30 Procedure for quenching long-length metal items

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010140118/02A RU2437943C1 (en) 2010-09-30 2010-09-30 Procedure for quenching long-length metal items

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2437943C1 true RU2437943C1 (en) 2011-12-27

Family

ID=45782850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010140118/02A RU2437943C1 (en) 2010-09-30 2010-09-30 Procedure for quenching long-length metal items

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2437943C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755713C1 (en) * 2020-06-05 2021-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") Apparatus and method for heat treatment of a long-length product with an l-shaped profile with a sole, neck, head

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1719437A1 (en) * 1989-05-23 1992-03-15 В.И.Кузьменко Method of local induction hardening of products
RU2231564C1 (en) * 2003-03-25 2004-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт токов высокой частоты им. В.П. Вологдина" Method of thermal treatment of items made out of low-carbon and medium-carbon unalloyed and low-alloyed steel
RU2333971C2 (en) * 2006-03-09 2008-09-20 Вадим Дмитриевич Гончаров Method of saw strengthening

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1719437A1 (en) * 1989-05-23 1992-03-15 В.И.Кузьменко Method of local induction hardening of products
RU2231564C1 (en) * 2003-03-25 2004-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт токов высокой частоты им. В.П. Вологдина" Method of thermal treatment of items made out of low-carbon and medium-carbon unalloyed and low-alloyed steel
RU2333971C2 (en) * 2006-03-09 2008-09-20 Вадим Дмитриевич Гончаров Method of saw strengthening

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755713C1 (en) * 2020-06-05 2021-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") Apparatus and method for heat treatment of a long-length product with an l-shaped profile with a sole, neck, head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101792176B1 (en) Method and device for producing a metal component
Li et al. Effects of microstructure on fatigue crack growth behavior in cold-rolled dual phase steels
JP5865837B2 (en) Process for reducing flatness errors in alloy articles
WO2008042982A3 (en) Microtreatment of iron-based alloy, apparatus and method therefor, and articles resulting therefrom
JP2014503360A (en) Manufacturing method of foreign parts
Rastegari et al. Investigating the effects of short time austenitizing and cooling rate on pearlitic microstructure and mechanical properties of a hot rolled plain eutectoid carbon steel
Zhang et al. Influence of laminar plasma quenching on rolling contact fatigue behaviour of high-speed railway wheel steel
Réti Residual stresses in carburized, carbonitrided, and case-hardened components
JP2014531319A (en) Method of forming parts from steel plate
Sourmail et al. Optimisation of the mechanical properties of air cooled bainitic steel components through tailoring of the transformation kinetics
Hao et al. Surface temperature change of U75V 60 kg/m heavy rail during heat treatment
RU2437943C1 (en) Procedure for quenching long-length metal items
KR20200140411A (en) Microtreatment and microstructure of carbide containing iron-based alloy
CN102389917A (en) Thermoforming method of metal composite board
CN101598172A (en) A kind of eccentric shaft and manufacture method thereof
KR20100091973A (en) A process for forming steel
WO2007054063A3 (en) Method and device for the continuous creation of a bainite structure in a carbon steel, especially a strip steel
CN100441706C (en) High-frequency bearing surface quenching method and tool
CN103710529A (en) Q235 steel structure performance forecasting method based on ultra-fast cooling system
Kobasko Quench process optimization for receiving super strong materials
US8066828B2 (en) Method for efficient heat treatment of steel
CN110042313A (en) High-strength iron-based alloy, method for producing the same, and articles obtained therefrom
CN104399781A (en) Method for removing yield point elongation of low-alloy high-intensity steel
RU2070586C1 (en) Method of correcting and rolling rolls treatment
RU2755713C1 (en) Apparatus and method for heat treatment of a long-length product with an l-shaped profile with a sole, neck, head

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151001