Винахід відноситься до способів термічної обробки сталі і може бути використано для безокисного патентування дроту (П). Спосіб полягає в наступному: П за допомогою механізму протягання пропускають через камеру, яка містить графіт (Г) майже 0,5 - 1,8 г / см 3. наносять шар Г і нагрівають у вакуумі 1 - 40 Па до аустенітного стану. Після нагріву П прискорено охолоджується до температури ферритного перетворення шляхом відведення тепла через водоохолоджуваний Г щільністю 0,5-1,8 г / см 3 при товщині теплопроводящей шару Г. рівної 5 15 d, де d - діаметр П в мм. Після прискореного охолодження проводять ізотермічну витримку в Г щільністю 0,5-1,8 г / см 3. розігрітому до температури перлітного перетворення аустеніту, а потім П охолоджують до кімнатної температури шляхом відведення тепла водою через водоохолоджуваний Г щільністю 0,5-1,8 г / см 3. Патентування П за запропонованим способом покращує екологічні умови, підвищує пластичність дроту, зменшує кількість операцій під час волочіння. 2 н.п.ф-ли, 1 мул.
Винахід відноситься до металургії, зокрема до способів термічної обробки стали, і може бути використано для безокисного патентування дроту.
Відомий спосіб патентування дроту, що включає нагрів в печі до температури аустенізації, витримку в розплаві свинцю або солей до завершення ферритного перетворення [1]. Недоліком способу є наявність окисної плівки на поверхні дроту.
Найбільш близьким до запропонованого способу з технічної сутності і досягається результату є спосіб патентування сталевого дроту, що включає нагрів в безокисного атмосфері до аустенітного стану і повільне охолодження в безокисного атмосфері в області температур ферритного перетворення [3]. Недоліком способу є наявність в структурі патентованою стали надлишкової кількості фериту, що утворюється в результаті повільного охолодження до області температур ферритного перетворення.
Відомо пристрій для безперервної обробки довгомірних виробів, що складається з механізму протягування стрічки, камери підігріву, камери остаточного нагріву і камери охолодження газом [2]. Недоліком пристрою є те, що воно не дозволяє охолоджувати вироби нижче 600 о С.
Відомо пристрій для безперервного патентування дроту, що складається з механізму протягування стрічки, печі, камери повільного охолодження, системи підведення газів [3]. Пристрій не дозволяє виробляти розпад аустеніту при фіксованому значенні температури.
Мета винаходу - поліпшення екологічних умов процесу патентування дроту, зменшення кількості наступних операцій при переробці дроту, підвищення її пластичності.
Мета досягається тим, що в способі безперервного патентування дроту, що включає нагрів дроту в безокисного атмосфері до аустенітного стану і повільне охолодження в області температур ферритного перетворення даної марки стали в безокисного атмосфері, перед нагріванням дріт пропускають через камеру, яка містить графіт щільністю 0,5-1 , 8 г / см 3. нагрів ведуть у вакуумі 1-40 Па, після нагрівання проводять прискорене охолодження до області температур ферритного перетворення шляхом відведення тепла водою через графіт щільністю 0,5-1, 8 г / см 3. при цьому товщина теплопроводящей шару графіту становить 5 15 - d, де d - діаметр дроту в мм, після прискореного охолодження проводять ізотермічну витримку в графіті майже 0,5 - 1,8 г / см 3. розігрітому до температури ферритного перетворення аустеніту, а потім дріт охолоджують до кімнатної температури шляхом відведення тепла водою через графіт щільністю 0,5-1,8 г / см 3.
Мета досягається тим, що в пристрої для патентування дроту, що складається з механізму протягування стрічки, печі та камери охолодження, перед піччю встановлена одно- або багатосекційна шлюзова камера, яка містить графіт щільністю 0,5-1,8 г / см 3. камера охолодження виконана в вигляді трехсекционной камери, яка містить графіт щільністю 0,5-1,8 г / см 3. при цьому середня секція оснащена засобом підігріву, крайні секції виконані водоохолоджуваними, а піч і простір між секціями забезпечені засобами вакуумування.
На кресленні представлено пристрій для патентування дроту.
Пристрій складається з механізму протягання дроту, що включає в себе барабан 1, напрямні ролики 2 і барабан 3 з електроприводом, шлюзовий циліндричної камери 4, наповненою графітом щільністю 0,5-1,8 г / см 3. трубчастої печі 5, трехсекционной циліндричної камери 6 -8 охолодження, наповненою графітом щільністю 0,5-1,8 г / см 3. при цьому секція 7 оснащена засобами нагріву, секції 6 і 8 виконані водоохолоджуваними, а піч і простір між секціями забезпечені засобами вакуумування.
Камера 4 секція 8 можуть бути одинарними або складовими.
Спосіб здійснюють наступним чином.
Дріт 9 з барабана 1 пропускають через камеру 4, наповнену графітом щільністю 0,5-1,8 г / см 3. і нагрівають в трубчастої печі 5 до аустенітного стану, при цьому тиск в печі становить 1-40 Па. Після нагріву дріт пропускають через секцію 6, при цьому тепло від дроту через графіт товщиною 5 15 - d, де d - діаметр дроту в мм, передається воді, і дріт подстужівается до області температур ферритного перетворення аустеніту. Потім дріт пропускають через секцію 7, наповнену графітом щільністю 0,5-1,8 г / см 3 і розігріту до температури ферритного перетворення дроту. Після завершення ферритного перетворення дріт пропускають через секцію 8, наповнену графітом щільністю 0,5-1,8 г / см 3 і охлаждаемую водою, в результаті чого дріт охолоджується до кімнатної температури. Тиск в міжсекційних просторі становить 1-40 Па.
Поліпшення технологічних умов досягається за рахунок використання в якості безокисного атмосфери вакууму.
Зменшення числа операцій досягається за сет наявності на поверхні дроту тонкого графітового шару, що є хорошим змащує матеріалом, що усуває операції нанесення на дріт подсмазочного шару і мастила під час волочіння.
Підвищення пластичності досягається за рахунок прискореного подстуживания до області температур ферритного перетворення і ізотермічної витримки при цих температурах, в результаті чого мікроструктура дроту складається з однорідного сорбіту.
Щільність графіту 0,5-1,8 г / см 3 обумовлена наступними причинами. При щільності менше 0,5 г / см 3 графіт перестає ущільнювати простір печі, що призводить до окислення дроту. Застосування графіту з щільністю 1,8 г / см 3 недоцільно, тому що не призводить до поліпшення якості дроту. Крім того при щільності нижче 0,5 г / см 3 значно знижується теплопровідність графіту і погіршуються властивості дроту.
Залишковий тиск 1-40 Па обумовлено тим, що при тиску нижче 1 Па якість дроту не покращується, а при тиску понад 40 Па на дроті з'являється окісна плівка.
Товщина теплопроводящей шару графіту при подстуживания. рівна 5 15 - d, де d - діаметр дроту в мм, обумовлена тим, що при товщині більш, ніж = = 15 - d, сповільнюється швидкість охолодження і феритних перетворення починається раніше, ніж температура дроту знизиться до необхідної температури, а товщина менше 5 мм недоцільна, оскільки не поліпшується якість дроту.
Необхідність пропускання дроту через графіт перед нагріванням обумовлена тим, що нагрівання проводять при низькому вакуумі і налиплий на дріт шар графіту товщиною близько 0,01 мм оберігає її від окислення.
Багатосекційна вхідні шлюзова камера необхідна в разі низької щільності графіту (0,5 г / см 3) для зниження натекания в піч. Це відноситься і до секції остаточного охолодження.
З вищевикладеного випливає, що запропоноване технічне рішення відповідає критерію винаходу "Істотні відмінності".
П р и м і р 1. Дріт зі сталі 65Г діаметром 2 мм пропускали через камеру, наповнену графітом щільністю 1,1 г / см 3. і нагрівали в печі до 900 ° С при тиску 1 Па. Після нагріву дріт подстужівалі, пропускаючи її через водоохолоджуваний графітовий циліндр щільністю 1,1 г / см 3 з товщиною стінки 8,5 мм, до температури 600 ° С, витримували при 600 ° С протягом 15 с в розігрітій до цієї температури секції з графітом щільністю 1,1 г / см 3 і охолоджували до кімнатної температури в водоохлаждаемой секції з графітом щільністю 1,1 г / см 3. у результаті обробки мікроструктура стали відповідає сорбіту, поверхня дроту покрита тонким шаром графіту (0,01 мм), окісна плівка Відсутнє. Тимчасовий опір дроту одно в = 1100 МПа. Перед наступним волочінням очищення поверхні і нанесення подсмазочного шару не проводилися.
Інші приклади виконання способу представлені в таблиці.
Як випливає з таблиці, патентування дроту за запропонованим способом призводить до підвищення екологічних умов виробництва, скорочення наступних операцій під час волочіння дроту і підвищенню її пластичності.
1. Спосіб безперервного патентування дроту, що включає нагрів дроту в безокисного атмосфері до аустенітного стану і охолодження в безокисного атмосфері, що відрізняється тим, що перед нагріванням на дріт наносять шар графіту шляхом пропускання її через камеру, заповнену графітом з щільністю 0,5 - 1,8 г / см, нагрівання ведуть у вакуумі 1 - 40 Па, охолодження ведуть поетапно в камерах, заповнених графітом з щільністю 0,5 - 1,8 г / см 3. на першому етапі ведуть прискорене охолодження до температур ферритного перетворення, на другому - тент іческого витримку до завершення ферритного перетворення і на третьому - остаточне охолодження, при цьому на першому і третьому етапах охолодження проводять в водоохолоджуваному теплопровідних шарі графіту товщиною 5 - 15 d, де d - діаметр дроту, мм.
2. Установка для безперервного патентування дроту, що містить механізм протягання дроту, піч нагріву і камеру охолодження, яка відрізняється тим, що вона забезпечена розташованої перед піччю нагріву шлюзовий камерою, заповненою графітом з щільністю 0,5 - 1,8 г / см 3. камера охолодження виконана трехсекционной і заповненої графітом з щільністю 0,5 - 1,9 г / см 3. при цьому секції розділені між собою засобами вакуумування, крайні секції виконані водоохолоджуваними, а середня - з нагрівачем.