CS217121B1

CS217121B1 - Preparation for quenching and rapid cooling of heat treated products

Info

Publication number: CS217121B1
Application number: CS60481A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Jilek
Original assignee: Ladislav Jilek
Priority date: 1981-01-28
Filing date: 1981-01-28
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Přípravek je určen ke kalení a rychlému ochlazování tepelně zpracovaných výrobků s volným okrajem nebo s přírubou, zejména den a podobných výtisků nebo odlitků. Podstata vynálezu sp.očívá v tom, že přípravek sestává ze čtyř kolmo na sebe uspořádaných ramen 1, jejichž volné konce jsou delší, než činí poloměr vnější stra - ny dna 4. Dolní strany volných konců ramen 1 jsou opatřeny zářezy pro uchopení jeřá - bovými řetězy. Dno 4 je svým okrajem přivařeno k ramenům 1 tělesa přípravku. Druhou částí přípravku je nosné těleso 2 trubky 3, která slouží k odvádění vzduchu a par z prostoru kaleného dna 4. Nosné těleso 2, jehož průměrná měrná hmotnost je menší, než měrná hmotnost kalicí nebo ochlazovací lázně, má tvar kruhové výseče a je v něm upevněna trubka 3, který má tvar, přibližný tvaru písmene U, Vstupní otvor trubky 3 je uspořádán v místě nejvyššího bodu vyklenutí dna 4 a výstupní otvor trubky 3 je umístěn nad hladinou kalicí nebo ochlazovací lázně.The device is intended for hardening and rapid cooling of heat-treated products with a free edge or with a flange, especially die and similar prints or castings. The essence of the invention lies in the fact that the device consists of four arms 1 arranged perpendicularly to each other, the free ends of which are longer than the radius of the outer side of the bottom 4. The lower sides of the free ends of the arms 1 are provided with notches for gripping with crane chains. The bottom 4 is welded with its edge to the arms 1 of the device body. The second part of the device is the supporting body 2 of the tube 3, which serves to remove air and vapors from the space of the hardened bottom 4. The supporting body 2, whose average specific gravity is less than the specific gravity of the hardening or cooling bath, has the shape of a circular sector and a tube 3 is fixed in it, which has a shape approximately that of the letter U. The inlet opening of the tube 3 is arranged at the highest point of the curvature of the bottom 4 and the outlet opening of the tube 3 is located above the level of the hardening or cooling bath.

Description

Vynález se týká přípravku ke kalení a rychlému ochlazování tepelně zpracovaných výrobků b volným okrajem nebo přírubou, zejména den a podobných výlistů nebo odlitků·BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a preparation for quenching and rapid cooling of heat-treated products b by a free edge or flange, in particular a day, and similar sheets or castings.

Při tepelném zpracování den a podobných výrobků ee v mnohých případech výrobky ochlazují ve vodní nebo olejové lázni a to zejména při kalení· Chlazení výrobků v lázni se často používá i po rozpouštěcím žíhání výlisků den a podobných výrobků z austenitických ocelí,nebo se krátkodobým ponořením do vodní lázně zrychluje chlazení těchto výrobků po normalizačním žíhání. Při každé z těchto operaoí je nutné, aby celý povrch ochlazovaného výrobku byl ve styku s chladicím médiem. Jednoduchý postup spočívá v uchopení dna nebo podobného výrobku za okraj a v ponoření do lázně tak, že osa výrobku je přibližně vodorovná. Při tomto způsobu uchycení dochází často k deformaci výrobku, kdy kruhový obvod dna se změní na eliptický. Kromě toho je nutno mít při chlazení či kalení rozměrných den nebo jiných podobných výrobků zvláštní zařízení k uchyoování. Podle jiného známého postupu kalí se výrobek vyklenutou částí dolů) postup je použitelný jen pro tlustostěnná dna, když tenkostěnné výrobky by plavaly na hladině chladicí nebo kalicí lázně. Avšak i pro tlustostěnná dna je tento postup málo výhodný, nebol dno se ohřívá v peci zpravidla vyklenutou částí vzhůru a před kalením je nutno dno převrátit, což rovněž vyžaduje zvláštní manipulační přípravky. Jiný známý způsob kalení předpokládá ponoření dna do kalicí lázně vyklenutou částí vzhůru, přičemž vrchol dna je opatřen otvorem, aby pod dnem nezůstával vzduch, který by zabraňoval stejnoměrnému ochlazování obou stran dna. Toto řešení lze použít jen v případě, že hotový výrobek má ve dnu přivařen v místě otvoru nátrubek. Pokud není vytvoření otvoru ve vrcholu dna žádoucí, ohřeje se dno klenutou částí vzhůru v peci na přípravku ve útvaru roštu, sestaveného ze soustředných a radiálně uspořádaných žeber, k nimž je připevněna trubka k odvzdušnění prostoru vyklenuté části dna. Trubka má tvar, přibližný tvaru písmene U a její vstupní otvor je uspořádán v místě nejvyššího vyklenutí kaleného dna a výstupní otvor trubky je umístěn nad vr oholem dna. Po ohřátí dna se uchytí přípravek spolu se dnem jeřábem a ponoří se do chladící lázně. Vzduch a vzniklé plyny se vytlačí hydrostatickým tlakem chladicí nebo kalicí kapaliny trubkou z vyklenuté části dna do okolí. Nevýhoda tohoto řešení spočívá v tom, že při použití běžné ocelové trubky tato rychle zokují a to zejména při ohřevu den nebo podobných výrobků na teplotu, přesahující 1000 °C, jak je tomu při rozpouštěcím žáhání výtisků den z austenitických ocelí. Aby se zvýšila životnost odvzdušňovací trubky, která ee ohřívá spolu s přípravkem a tepelně zpracovaným výrobkem v peci, používají se tlustostěnná trubky z vysoce legovaných ocelí. Výroba těchto trubek, ohnutých do tvaru písmene U, je pracná a zdlouhavá a pořizovací cena trubek je poměrně vysoká.In the heat treatment of day and similar products, in many cases the products are cooled in a water or oil bath, especially during quenching. · Cooling of bath products is often used even after solution annealing of day moldings and similar austenitic steel products or short term immersion in water. The bath accelerates the cooling of these products after normalization annealing. At each of these operations, the entire surface of the product to be cooled must be in contact with the coolant. A simple procedure consists in grasping the bottom or the like of an article and immersing it in a bath so that the axis of the article is approximately horizontal. In this manner of attachment, the article is often deformed when the circular periphery of the bottom becomes elliptical. In addition, special cooling devices must be provided for cooling or quenching bulky bottoms or other similar products. According to another known process, the product is quenched with a domed part down) the process is applicable only to thick-walled bottoms when thin-walled products would float on the surface of a cooling or quenching bath. However, even for thick-walled bottoms, this process is of little benefit since the bottom is heated in the furnace by a generally domed part and the bottom must be inverted before quenching, which also requires special handling devices. Another known quenching method involves immersing the bottom in the quenching bath with an arched portion upward, the top of which is provided with an opening so that air does not remain underneath the bottom to prevent uniform cooling of both sides of the bottom. This solution can only be used if the finished product is welded in the bottom of the nozzle opening. If the formation of an aperture at the top of the bottom is not desired, the bottom is heated upwardly in the furnace on the jig in a grate formation made up of concentric and radially arranged ribs to which a tube is attached to vent the space of the domed part of the bottom. The tube has a U-shaped shape and its inlet opening is arranged at the point of highest convexity of the hardened bottom and the outlet opening of the tube is located above the bottom of the bottom. After the bottom has been heated, the jig is attached together with the bottom by a crane and immersed in a cooling bath. The air and the resulting gases are expelled by the hydrostatic pressure of the coolant or quenching liquid through the tube from the domed part of the bottom into the surroundings. The disadvantage of this solution is that, when using a conventional steel tube, it quickly resolves, especially when heating a day or the like to a temperature in excess of 1000 ° C, as is the case with the solution annealing of a day of austenitic steels. In order to increase the service life of the vent pipe that heats the furnace and the heat treated product in the furnace, thick-walled tubes of high-alloy steels are used. The production of these U-bent pipes is laborious and time consuming and the purchase price of the pipes is relatively high.

Uvedené nevýhody odstraňuje přípravek ke kalení a rychlému ochlazování tepelně zpracovaných výrobků a volným okrajem nebo přírubou, zejména den a podobných výtisků nebo odlitků podle vynálezu. Je tvořen tělesem přípravku a trubkou k odvádění vzduchu a par. Trubka má tvar, přibližný tvaru písmene U a její vstupní otvor je uspořádán v místě nejvyššího bodu vyklenutí dna nebo podobného výrobku a výstupní otvor trubky je umístěn nad hladinou kalicí nebo ochlazovací lázně. Podstatou vynálezu je, že přípravek sestává jednak z radiálně uspořádaných ocelových tyčí, upravených na volných koncích pro přivalení k ^kraji dna či k přírubě podobného výrobku a- jednak z nosného tělesa trubky va tvaru kruhové výseče, přičemž průměrná měrná hmotnost nosného tělesa je menší než měrná hmotnost kalicí nebo ochlazovací kapaliny.These drawbacks are eliminated by the quenching and quenching composition of the heat-treated articles and the free edge or flange, especially the bottom and the like prints or castings of the invention. It consists of a body of the jig and a pipe for the removal of air and vapors. The tube is approximately U-shaped and its inlet opening is arranged at the highest point of the doming of the bottom or the like and the outlet opening of the tube is located above the surface of the quenching or cooling bath. It is an object of the invention that the jig consists of, on the one hand, radially arranged steel rods, provided at the free ends to be rolled to the bottom or flange of the like product, and on the other hand a tube support body in a circular sector. density of quenching or cooling liquid.

Výhodou přípravku ke kalení a rychlému ochlazování tepelně zpracovaných výrobků je, že vykazuje vyšší životnost, než dosud známé přípravky, používané ke stejnému účelu.Konstrukoe přípravku je jednoduchá, výroba poměrně snadná a málo nákladná, přičemž přípravek lze pořídit z běžně přístupných materiálů.The advantage of the formulation for quenching and rapid cooling of heat-treated products is that it exhibits a longer service life than previously known formulations used for the same purpose. The formulation of the formulation is simple, relatively easy to manufacture and low cost, and can be obtained from commercially available materials.

Přípravek pro, rychlé ochlazování tenkostěnnýoh den z austenitické oceli je jako příklad schematicky znázorněn na výkersu, kde je na obr.l nakreslen půdorysný pohled na přípravek s usazeným dnem a obr.2 představuje řez rovinou A-A z obr.l.The rapid cooling device of thin-walled austenitic steel is shown schematically in the drawing, by way of example, in which FIG. 1 is a plan view of the settled bottom device and FIG. 2 is a section along line A-A in FIG.

Přípravek podle příkladného provedení sestává ze čtyř kolmo na sebe uspořádaných ramen 1, zhotovených ze dvou soohorů, vyřazených z dalšího zpracování ve válcovně. Volné konoe ramen 1 jsou delší, než činí poloměr vnější strany dna £, které má být tepelně zpracovánoThe device according to the exemplary embodiment consists of four arms 1 arranged perpendicularly to one another, made of two soils, excluded from further processing in the rolling mill. The free ends of the arms 1 are longer than the radius of the outer side of the base to be heat treated

217 121 a dolní stran; volných konců ramen 1 jsou opatřeny zářezy pro uchopení jeřábovými řetězy· Dno £ je svým okrajem přivařeno k ramenům 1 tělesa přípravku. Druhou částí přípravku podle příkladného provedení je nosné těleso 2 trubky která slouží k odvádění vzduchu a par z prostoru kaleného dna Nosné těleso 2, zhotovené z dubového dřeva, má tvar pravoúhlé kruhové výseče, jejíž poloha přesahuje půdorysný obrys vzájemně odvrácených stran dvou sousedních ramen 1 a vnější stěnu okraje části dna $, Nosné těleso 2 je opatřeno otvory a jeho půdorysná část, vymezená vzájemně přivrácenými stranami dvou sousedních ramen 1 a vnitřní stěnou okraje části dna 4, je zesílena, V nosném tělese 2 je upevněna trubka 3, která má tvar, přibližný tvaru písmene U, její vstupní otvor je uspořádán v místě n+jvyššího bodu vyklenutí dna £ a její výstupní otvor je umístěn nad hladinou oohlazovací lázně.217 121 and the lower side; the bottom ends of the arms 1 are provided with notches for gripping by crane chains. The bottom 6 is welded to the arms 1 of the jig body by its edge. The second part of the device according to the exemplary embodiment is a tube support body 2 which serves to remove air and vapor from the hardened floor space. The support body 2, made of oak wood, has the shape of a rectangular sector with a position exceeding the plan outline of mutually facing sides of two adjacent arms 1; the outer wall of the edge of the bottom part 8. The support body 2 is provided with openings and its planar part defined by the mutually facing sides of two adjacent legs 1 and the inner wall of the edge of the bottom part 4 is reinforced. approximately U-shaped, its inlet opening is disposed at the n + highest point of the crown of the bottom and its outlet opening is located above the surface of the cooling bath.

Dno £ sé svaří na svých okrajích s volnými konci ramen 1 tělesa přípravku a jeřábem se dopraví do žíhaoí pece. Po tepelném zpracování se uloží dno £ s tělesem přípravku na nosné těleso 2 trubky 2» které plave na hladině oohlazovací lázně. Dno $ s přípravkem podle vynálezu se pak ponoří do oohlazovací lázně, po celou dobu chlazení je těleso’přípravku a na něm přivařené dno 4 zavěšeno na jeřábu řetězy, upevněnými v zářezech na volných koncích ramen 1 tělesa přípravku. Vzduch a páry, vzniklé při chlazení dna 4, se odvedou trubkou 2»P° ukončeném chlazení se jeřábem vyzdvihne z oohlazovací nádrže a dno £ se oddělí od ramen 1 tělesa přípravku.The bottom welds at its edges with the free ends of the arms 1 of the device body and is transported by crane to the annealing furnace. After the heat treatment, the bottom 6 with the jig body is placed on the support body 2 of the tube 2, which floats on the surface of the cooling bath. The bottom of the device according to the invention is then immersed in a bath for cooling, the body of the device and the bottom welded on it 4 are hung on the crane by chains fixed in the notches at the free ends of the arms 1 of the device. The air and vapors generated during the cooling of the bottom 4 are removed via a pipe 2. After the cooling has been completed, the crane is lifted from the cooling tank and the bottom is separated from the arms 1 of the jig body.

Claims

Preparation for quenching and quenching heat-treated products with a free edge or flange, in particular bottom and similar moldings or castings, consisting of the formulation body and venting air and vapor through a U-shaped pipe, the inlet opening of the pipe being arranged at the highest point the crown of the bottom or the like and the outlet opening of the tube is located above the surface of the quenching or cooling bath, characterized in that it consists of one of radially arranged steel bars (1) provided at the free ends for welding to the bottom (4) or flange of the like; on the other hand, from the support body (2) of the tube (3) in the form of a circular die, the average specific weight of the support body (2) being less than that of the quenching or cooling liquid.