способ закалки широкоформатных плит из цветных металлов

Формула изобретения

Способ закалки широкоформатных плит из цветных металлов, включающий опускание нагретого до температуры закалки изделия в бак с закалочной жидкостью, отличающийся тем, что изделие при опускании в бак предварительно помещают в раствор, образуемый двумя ниспадающими сливающимися потоками закалочной жидкости, при этом расстояние от места слияния потоков до уровня закалочной жидкости в баке не менее 1 м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано для закалки широкоформатных изделий типа плит, например, из алюминиевых сплавов.

Известен способ закалки широкоформатных листов из алюминиевых сплавов, включающий опускание нагретого изделия в бак с закалочной жидкостью (см. И. Ф. Колобнев, Термическая обработка алюминиевых сплавов, 2 изд. Металлургия, М, 1966, с.302-304).

Известен способ закалки широкоформатных плит из цветных металлов, заключающийся в том, что нагретое до температуры закалки изделие опускают в бак с закалочной жидкостью, (см.а.с. 708127, кл.F 27 В 9/20, F 27 D 7/04, С 219 D 9/00, 1977).

Недостатком известных способов является низкое качество закалки изделий в результате возникновения на плитах хаотически расположенных пятен, механические свойства которых ниже механических свойств остальной закаленной поверхности, что приводит к браку изделия.

Возникновение пятен обусловлено появлением кавитационных пузырей, образующихся на поверхности плиты во время опускания ее нагретой до закалочной температуры с большой скоростью в закалочную жидкость, уменьшение скорости опускания изделия приводит к его короблению и снижению качества.

При сливании потоков менее 1 метра от уровня закалочной жидкости в баке закалка изделия будет менее эффективна и образуются пятна на поверхности, что снижает качество изделия. При сливании потоков более 1 метра качество плиты будет хорошее и останется неизменным.

Задачей изобретения является повышение качества плиты за счет эффективной закалки.

Поставленная задача достигается общими признаками с прототипом, т.е. нагретое до температуры закалки изделие опускают в бак с закалочной жидкостью, а также новыми признаками: изделие опускают в створ, образуемый двумя ниспадающими сливающимися потоками закалочной жидкости, на расстоянии не менее 1,0 м от уровня закалочной жидкости в баке.

Повышение качества плиты достигается благодаря эффективной закалки плиты, т.к. устраняются условия возникновения кавитационных пузырей.

Это стало возможным за счет уменьшения относительной скорости движения опускаемого изделия и закалочной жидкости. При выравнивании скорости потоков закалочной жидкости и скорости опускаемого изделия кавитационные пузыри полностью исчезают, что устраняет причину появления пятен на закаливаемой поверхности плиты.

Способ поясняется чертежом, на котором изображен общий вид устройства для его реализации.

Устройство для осуществления способа содержит нагревательную печь 1 и бак 2 с охлаждающей жидкостью.

Нагревательная печь 1 имеет механизм 3 для опускания и поднимания изделия 4. В баке 2 симметрично расположены сопла 5 для образования ниспадающих сливающихся потоков охлаждающей жидкости.

Способ осуществляют следующим образом.

После нагрева изделия 4 до закалочной температуры подают охлаждающую жидкость в сопла 5, направленные в сторону опускания изделия, при этом скорость потоков жидкости приближают к скорости опускания изделия в бак 2.

Наклоном сопел 5 обеспечивают образование створа падающей жидкости так, чтобы начало сливания потоков было расположено на расстоянии не менее 1 метра от уровня закалочной жидкости в баке 2.

Пример 1. При закалке широкоформатной плиты из сплава Д16 размером 24000x2500x60, нагретой до 480^oС, опускаемую в закалочную жидкость со скоростью 1,8 м/сек на поверхности плиты были обнаружены хаотично расположенные характерные пятна со свойствами иже чем на остальной поверхности плиты, возникшие из-за кавитационных пузырей, появляющихся при опускании плиты в стоящую закалочную среду. Общая суммарная площадь пятен составила около 15% от всей поверхности плиты, размер диаметра пятен был в пределах 20-40 мм.

Пример 2. При опускании плиты из сплава Д16 размером 24000x2500x60, нагретой до 480^oС, в закалочную жидкость со скоростью 1,8 м/сек в створ ниспадающих потоков охлаждающей жидкости при расстоянии начала сливания потоков от уровня закалочной жидкости, в баке, равном 1,0 м и скорости потока жидкости, равной 1,8 м/сек, пятна на поверхности плиты обнаружены не были.

Пример 3. При опускании плиты из сплава Д16 размером 24000x2500x60, нагретой до 480^oС со скоростью 1,8 м/сек в створ ниспадающих потоков охлаждающей жидкости при расстоянии начала сливания потоков от уровня закалочной жидкости в баке, равном 0,8 м и скорости потока жидкости, равном 1,8 м/сек пятна, на поверхности плиты были обнаружены. Общая суммарная площадь пятен составила около 10% от всей поверхности плиты.

Применение заявляемого способа для закалки широкоформатных плит преимущественно из алюминиевых сплавов позволит исключить брак по закалке по причине возникновения пятен на поверхности.