CS210597B1 - Způaob chemicko-tepelného zpracování rozprašovacích kol - Google Patents

Abstract

Vynález řeší způsob chemicko-tepelného zpracování rozprašovacích kol z nízkolegovaných houževnatých vysokopevnostních ocelí.vhodných zejména pro potravinářský průmysl. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se rozprašovací kola kalí z austenitizacních teplot do solné lázně, například ledkové chloridové o teplotě 400 až 500 °C po dobu 5 až 10 minut. Poté se ochlazují na vzduchu a popoštějí při teplotě 200 až 530 °C. Pro zvýšení odolnosti rozprašovacích kol proti opotřebení se podle dalšího význaku vynálezu nitridují rozprašovací kola v plynné atmosféře, například disociovaného čpavku při teplotě 480 až 520 °C po dobu 4 až 20 hodin.

Description

Vynález řeší způsob chemicko-tepelného zpracování rozprašovacích kol z nízkolegovaných houževnatých vysokopevnostních ocelí, vhodných zejména pro potravinářský průmysl.

V potravinářském průmyslu se stále častěji využívá sušáren, v nichž je smíšená hmota obvykle kapalné médium, nejprve velmi dokonale rozprášena a potom intenzivně sušena. Bez dokonalého rozprášení média nemůže dojít k jeho rychlému usušení v sušících komorách nebo věžích. K rozprašování zejména krve a mléka se používá rozprašovacích kol, jejichž frekvence otáček je v rozmezí 10000 až 20000 ,lmin“\ Pohybem kapaliny v rozprašovacím kole a při výtoku kapaliny z radiálních obvodových otvorů dochází k intenzivní erozi můstků mezi otvory, což má za následek zhoršení funkce kola a ohrožení jeho pevnosti. U průmyslových sušáren krve např. NirovAtoraiser se používají rozprašovací kola z poloaustenitické korozivzdorné oceli s obsahem 0,08 % hmot. uhlíku, 0,89 % hmot. manganu, 5,4 % hmot. niklu,

24,33 % hmot. ohromu, 1,7 % hmot. molybdenu; tvrdost měřená na oběžném kole je 230 až 260 _—o

HV, vrubová houževnatost 16,3 až 31,8 Jom .

Nevýhodou tohoto řešení je malá odolnost proti erozi, zejména v případech, kdy se v rozprašovacím médiu vyskytují tvrdé částice, nízké fyzikálně mechanické hodnoty použité oceli tj, malá pevnost a malá vrubové houževnatost. Dalším známým řešením je způsob, u něhož se do rozprašovacích kol vkládají vložky nebo trysky z velmi tvrdých hmot, např. z korundu. Takto vyrobená kola nesnesou obvykle požadovaný počet otáček k dokonalému rozprášení média a navíc jsou výrobně složitá a drahá.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob chemicko-tepelného zpracování rozprašovacích kol z nízkolegovaná vysokopevnostní oceli podle předmětného vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že es rozprašovací kola kalí z austenitizačních teplot do solné lázně, např. ledkové chloridové o teplotě 400 až 500 °C po dobu 5 až 10 minut. Poté se ochlazují na vzduchu a popouštějí při teplotě 200 až 530 °C, Pro zvýšení odolnosti rozprašovacích kolproti opotřebení se podle dalšího význaku vynálezu nitridují rozprašovací kola v plynné atmosféře, např. disociovaného čpavku při teplotě 480 až 520 °C po dobu 4 až 20 hodin.

Způsobem dle vynálezu se dosáhne vysoké odolnosti proti erozi, velké pevnosti, vysoké houževnatosti, oož umožňuje užití maximálních otáček rozprašovacích kol. Při provozních zkouškách bylo zjištěno, že další zvyšování pevnosti nad mez dosahovanou u rozprašovacích kol zpraoovanýoh podle předmětného vynálezu je spojeno s rizikem roztržení těohto kol v důsledku poklesu vrubové houževnatosti. Další zvyšování vrubové houževnatosti je únosné jen při menší pevnosti základního materiálu, což ovšem na druhé straně vede k nižší odolnosti proti erozi a tím i k výrazně· nižší životnosti celého zařízení, Řešení dle vynálezu představuje tedy optimální spojení maximální odolnosti rozprašovacích- kol při minimálním riziku jejioh roztržení v důsledku odstředivá síly.

Příklad 1

Rozprašovací kolo z nízkolegovaná, houževnaté, vysokopevnostní oceli o složení 9,55 až 0,65 % hmot. uhlíku, 0,6 až 0,9 % hmct, manganu, 0,2 až 0,45 hmot, křemíku, 2,9 až

3,6 % hmot, ohromu, 1,2 až 1,7 hmot, molybdenu, goušáet se kalí z austenitizační teploty

2.,

210 597

960 ^UC do solné chloridové lázně o teplotě 450 °C s výdrží 5 minut a následujícím ochlazením na vzduchu. Poté se popouští na teplotě 200 °C.

Uvedeným postupem tepelného zpracování se dosáhne příznivého poměru mezi pevností, vrubovou houževnatostí a odolností proti, opotřebení. Pevnost v tahu činila 1800 až 2400

MPa, vrubová houževnatost 35 až 50 J.om a koeficient odolnosti proti abrazivnímu opotřebení abr 1,8 až 2,2.

Příklad 2

Rozprašovací kolo z nízkolegované, houževnaté, vysokopevnostní oceli ά složení 0,55 až 0,65 % hmot. uhlíku, 0,6 až 0,9 % hmot. manganu, 0,2 až 0,45 hmot. křemíku, 2,9 až 3,6 % hmot. chrómu, 1,2 až 1,7 % hmot. molybdenu. Rozprašovací kolo se kalí z austenitizaění teploty 960 °C do solné ledkové lázně o teplotě 500 °C a to po dobu 10 minut. Poté se součást následně ochlazovala na vzduchu a poté se popouštěla při teplotě 520 °C. Pro zvýšení odolnosti proti erozi byla součást následně nitridována v plynné atmosféře disociovaného čpavku. Nitridace probíhala jednak při teplotě 510 °C po dobu 4 hodin a stupni disociace 15 %. Takto byla vytvořena vrstva do hloubky 0,1 mm s tvrdostí 1350 HM 30. Jednak se nitridace provádí při teplotě 550 °C po dobu 20 hodin á stupni disociace 36 až 43 %· Takto byla dosažena vratva o tvrdosti 1250 HM zasahující do hloubky 0,6 mm.

Odolnost nitridované vrstvy proti abrazivnímu opotřebení se zvýšila na hodnotu abr » 2,30 až 2,61, což představuje s dosud používanými rozprašovacími koly zvýšenou životnost 2 až 3,5 násobně. Při zpracování média neobsahujícího tvrdé částice, zejména nečistoty kysličníku křemičitého, je životnost rozprašovacích kol ještě výraznější.

Claims (1)

1. Způsob chemicko-tepelného zpracování rozprašovacích kol z nízkolegované vysokopevnostní oceli kalených z austenitizačních teplot do solné lázně, například ledkové, chloridové, vyznačený tím, že teplota kalení kol je 40Ó až 5Ó0 °C pó dobu 5 až 10 minut a poté se ochladí na vzduchu a popouštějí při teplotě 2Ó0 až 530 °C. ' ’ · ' '^{i; 1} M

   775 Λήίϊγν i'? í b bjíubyK ,, >i:£3y Víýě; í. íe < ;77 ovbií b;75t7> ň:í;77íi;7 '5 χ ;;Q..i 7 ':sr>'iš ΐ;.· οΆίϊ ί,’;7:7

   ;.< ! · í J./X!:f 7 : V Γ. í!'· 77 :7.7: š 7: 7.. j: 7 iií : 7: í7 7 í :7Í 7 5 í: 7! í .i 7; 7 7 i.y.í ym.í. XJJti! J,i'77y >'7i 7 7 íl.i !5® i J OO qbgb íi bííVíi:'' H b'5'ΐΐΐ »V 7'd 7 .7.77557 777:- <i7b77BĎb V 7:87577 í‘hiiíi(, .77.:5577 f .bE77Í7 77