Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.VI.1972 65637 KI. 18c,3/06 MKP C21d 3/06 Wspóltwórcy wynalazku: Roman Pawlowicz, Artur Nafalski, Bohdan Pawlowicz, Zenon Lorenz, Wladyslaw Soltysik, Wladyslaw Zozulinski, Leon Nowak Wlasciciel patentu: Zaklady Przemyslu Metalowego H. Cegielski Przedsiebiorstwo Panstwowe, Poznan (Polska) Sposób odwodorowywania po chromowaniu oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób odwodoro¬ wywania po chromowaniu oraz urzadzenie do sto¬ sowania tego sposobu.Znany jest sposób odwodorowywania przedmio¬ tów chromowanych za pomoca wygrzewania przy temperaturze 250 do 600°C w piecach grzewczych elektrycznych oporowych lub gazowych w atmo¬ sferze powietrza utleniajacej powierzchnie nie- chromowane, wypelniajacej z niewielkim nadcis¬ nieniem komore pieca, w której sa poddawane odwodorowaniu czesci chromowane.Znane piece indukcyjne rdzeniowe posiadaja na jednym ramieniu rdzenia cewke, na zewnatrz któ¬ rej znajduje sie tygiel toroidalny w ksztalcie lite¬ ry „U". Znane sa równiez rozwiazania gdzie cewka znajduje sie na jednym ramieniu rdzenia, a tygiel toroidalny na drugim ramieniu rdzenia.W znanych piecach niekorzystne zamkniecie ob¬ wodu magnetycznego powoduje nierównomierne rozlozenie strumienia magnetycznego wewnatrz pie¬ ca co w efekcie powoduje nierównomierny rozklad temperatury w retorcie lub tyglu. Uzyskanie na¬ tomiast równomiernego rozkladu temperatur wa¬ runkuje niekiedy poprawnosc i mozliwosc prowa¬ dzenia okreslonego procesu. Ponadto znane piece uniemozliwialy czesciowe nagrzewanie do róznych temperatur tego samego detalu.Odwodorowanie znana metoda przy uzyciu zna¬ nych piecy oporowych lub indukcyjnych posiada szereg niedogodnosci. Proces odwodorowania w 10 15 20 25 30 atmosferze o cisnieniu normalnym lub nieco wyz¬ szym przebiega powoli i jest niepelny. Wiadomo, ze nawet male ilosci wodoru, pozostale po proce¬ sie chromowania w warstwie chromu nalozonej galwanicznie lub na powierzchni czesci stalowych, oddzialywuja bardzo niekorzystnie na wlasnosci mechaniczne tych warstw, a szczególnie powoduja wystepowanie tak zwanej kruchosci wodorowej.Ponadto odwodorowanie w atmosferze powietrza otaczajacego sprzyja w znacznym stopniu dyfuzji wodoru z warstwy chromowanej w podloze stalo¬ we, co zwieksza kruchosc podloza. Równoczesnie powierzchnie niechromowane pokrywaja sie zgo¬ rzelina. W zwiazku z tym czesci odwodorowywane znanymi metodami musza byc po zabiegu poddane dodatkowym procesom technologicznym, usuwaja¬ cym zgorzeline.Sposób przyspieszonego odwodorowywania po chromowaniu elementów stalowych polega na od- wodorowywaniu w prózni przy temperaturze nie wyzszej niz temperatura odpuszczania tych czesci w procesie ulepszania to jest 250—600°C oraz przy oddzialywaniu zmiennego pola magnetycznego.Sposób ten obok przyspieszenia odwodorowania i zmniejszenia wnikania wodoru w podloze stalo¬ we zabezpiecza znacznie pelniejsze odwodorowanie warstwy chromowanej niz osiagane metodami zna¬ nymi. Równoczesnie sposób ten pozwala zaniechac zabezpieczanie poszczególnych powierzchni przed utlenieniem lub eliminowac czyszczenie powierz- €563765637 chni niechromowanych z tlenków a nawet zgorze¬ liny powstajacej w czasie znanego odwodorowy- wania. Sposób ten moze byc stosowany do odwo¬ dorowywania zarówno czesci o jednakowej twar¬ dosci jak i dla czesci o dwu róznych strefach twardosci stosujac dwustrefowe nagrzewanie w róznych temperaturach dla kazdej strefy.Istota wynalazku polega na prowadzeniu odwo¬ dorowywania w komorze hermetycznie zamykanej i polaczonej z odpowiednia pompa prózniowa, usu¬ wajaca powietrze z komory zawierajacej odwodo- rowywane czesci chromowane jeszcze przed roz¬ poczeciem podgrzewania wsadu, a nastepnie usu¬ wajaca wydzielajacy sie wodór i przedostajace sie nieszczelnosciami powietrze oraz pary smarów tak, ze w czasie odwodorowywania utrzymuje sie w ko¬ morze cisnienie ponizej 0,01 tor oraz na poddaniu czesci odwodorowywanych dzialaniu zmiennego po¬ la magnetycznego o czestotliwosci 50 Hz. Wiadomo, ze zjawisko magnetyzacji powoduje drganie wsa¬ du i w efekcie przyspiesza proces dyfuzyjny.Powyzszy sposób jest przeprowadzany w piecu indukcyjnym prózniowym, którego retorta ogrze¬ wana jest indukcyjnie cewka, z tym ze obwody magnetyczne sa zamkniete korzystnie przez rdzen, blachy ulozone promieniowo w podstawie, pokry¬ wie i kolnierzu oraz poprzez wspólny krag blach w zworze srodkowej.Do stosowania przedstawionego sposobu odwodo- rowania sluzy specjalne urzadzenie, którym jest komora szczelnie zamykana, nagrzewana induk¬ cyjnie za posrednictwem zmiennego pola magne¬ tycznego, wytwarzanego przy pomocy induktora lub induktorów obejmujacych komore pieca i sku¬ pionego przy pomocy obudowy z blach krzemo¬ wych rdzenia, blach podstawy, kolnierza retorty i pokrywy, a dla czesci o róznych twardosciach zwory srodkowej rozdzielajacej piec na strefy róz¬ nych temperatur.Wyzej opisany zespól srodków technicznych pozwala na intensywniejsze odwodorowanie w krótszym czasie przy mozliwosci róznotemperatu- rowego nagrzewu przedmiotów, przy czym samo nagrzewanie moze byc przeprowadzone w retorcie pierscieniowej lub zwyklej. Sposób odwodorowy¬ wania wedlug wynalazku jest scisle przedstawiony w przykladzie.Przyklad: Do retorty pieca wprowadza sie chromowane stalowe rury, zamyka pokrywe pieca i uruchamia olejowa pompe prózniowa i jedno¬ czesnie wlacza piec indukcyjny, który nagrzewa rury na pewnym odcinku do temperatury 400±10°C a w dalszym odcinku do temperatury 500±10°C, przy czym czas nagrzewania wynosi okolo 90 mi¬ nut natomiast wygrzewanie zaleznie od potrzeb od 2 do 8 godzin.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku jest przedstawione w przykladzie wyko¬ nania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia prze¬ krój pionowy indukcyjnego pieca prózniowego dwustrefowego z retorta pierscieniowa, natomiast fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny wzdluz linii A—A.Podwójna retorta 1 wykonana ze stali niskowe- 10 20 30 35 40 45 60 65 glowej izolowana jest wata skalna 2, a na niej, umieszczone sa dwie niezalezne cewki 3 i 4 za¬ silane a sieci 220/380 V — 50 Hz. Obudowa pieca 5 wykonana jest z klejonych blach transformatoro¬ wych i stanowi z kregami blach transformatoro¬ wych w podstawie 6, pokrywie 7, kolnierzu 8, zwo¬ rze srodkowej 9 i z rdzeniem 10 zamkniete obwo¬ dy magnetyczne. Krawedz 11 kolnierza pokrywy 7 i krawedz 12 kolnierza retorty 1 jest chlodzona przeplywajaca woda przez rurki 13. Poza strefa chlodzenia, na stronie zewnetrznej, wlozona jest miedzy krawedz 11 pokrywy 7 i krawedz 12 retor¬ ty 1 zwulkanizowana okragla uszczelka kauczuko¬ wa 14.W dolnej czesci retorty 1 wmontowana jest rur¬ ka 15 podlaczona do pompy prózniowej. Do odga¬ lezienia rurki 15 podlaczony jest wakuometr zega¬ rowy umieszczony w szafie sterowniczej. Reje¬ stracja i regulacja temperatury odbywa sie za po¬ srednictwem termopar 16 i 17, natomiast zakorko¬ wane otwory 18 i 19 sluza dla wprowadzenia ter- mopary kontrolnej. Piec jest ponadto zaopatrzony w podnosnik hydrauliczny 20, który sluzy do pod¬ noszenia i opuszczania pokrywy 7 oraz utrzymuje ja w polozeniu osiowym w czasie ruchu pokrywy.Wytwarzany przez cewki 3 i 4 zmienny strumien magnetyczny indukuje sile elektromotoryczna, która powoduje przeplyw pradu i wydzielanie cie¬ pla w korpusie retorty 1. Przykladowo w pokaza¬ nej retorcie znajduja sie gniazda dla umieszczenia detali — rur. W przykladzie z uwagi na koniecz¬ nosc nagrzewu dwu czesci detalu do róznych tem¬ peratur zastosowano dwie rózne niezalezne cewki 3 i 4 i niezalezne obwody magnetyczne zamykane przez zwore srodkowa 9. Uszczelka kauczukowa 14 umozliwia uzyskanie wysokiej prózni min. 10~2 mm Hg przy pomocy olejowej pompy prózniowej. We¬ wnatrz zamkniete obwody magnetyczne poprzez rdzen 10 i zwore srodkowa 9 zapewniaja obustron¬ nie równe nagrzewanie detali w dwu róznych tem¬ peraturowo strefach.Promieniowe rozlozenie blach pokazane na fig. 2 w podstawie 6 oraz podobnie ulozone w pokrywie 7, kolnierzu 8 i pakiety blach w zworze srodko¬ wej 9 zapewnia wysoka wartosc wspólczynnika mocy — cos q?. PL