RU2128718C1

RU2128718C1 - Quenching apparatus

Info

Publication number: RU2128718C1
Application number: RU96117859/02A
Authority: RU
Inventors: А.В. Баженов; Ю.И. Липунов; М.П. Чечулин; В.В. Чукин; А.П. Толмачев; шов Н.В. Тел; Н.В. Теляшов; В.А. Темпалов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Салдинский металлургический завод"
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1999-04-10

Abstract

FIELD: metal heat treatment, namely making hardened surface layer of martensite in products of low-carbon or low-alloy steels, mainly working in conditions of repeating impact engagement with other products, particularly in rail backings used in upper structure of railway road. SUBSTANCE: quenching apparatus may be used for hardening rolled stock. Apparatus includes at least one cooling section having cooling chamber, sprayers for supplying cooling liquid to openings of chamber and unit for transporting products. Each sprayer is arranged in such a way that there is air gap between its nozzle and respective opening of cooling chamber. EFFECT: improved design. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области термической обработки металлов и является закалочным устройством, предназначенным для создания упрочненного поверхностного слоя мартенсита в изделиях из малоуглеродистых или низколегированных сталей, преимущественно, работающих в условиях повторяющегося ударного взаимодействия с другими изделиями, в частности, в рельсовых подкладках, применяемых в верхнем строении железнодорожного пути. Закалочное устройство может быть использовано для упрочнения проката. The invention relates to the field of heat treatment of metals and is a hardening device designed to create a hardened martensite surface layer in products from low carbon or low alloy steels, mainly working in conditions of repeated impact interaction with other products, in particular, rail linings used in the upper structure railway track. The quenching device can be used to strengthen the hire.

Известно закалочное устройство, содержащее узел транспортирования изделий и расположенные друг за другом по направлению перемещения изделия секции охлаждения, каждая из которых включает расположенные на некотором расстоянии от поверхности изделия над и под траекторией его перемещения форсунки для подачи охлаждающей жидкости на поверхность изделия (см., например, пат. США 4527408, B 21 B 45/02, C 21 D 9/52, выдан 09.07.85 г.). A hardening device is known that contains a unit for transporting products and arranged one after another in the direction of movement of the product cooling sections, each of which includes nozzles for supplying coolant to the surface of the product located at a certain distance from the surface of the product above and below the path of its movement (see, for example U.S. Patent 4,527,408, B 21 B 45/02, C 21 D 9/52, issued 09.07.85).

При указанном размещении форсунок над открытой поверхностью закаливаемого изделия для его ускоренного охлаждения при объемно-поверхностной закалке требуется нерационально повышенный расход охлаждающей жидкости. Имеются также потери охлаждающей жидкости вследствие ее разбрызгивания. Все это вызывает повышенные затраты на создание системы водоснабжения, повышение себестоимости закаливаемых изделий и низкую конкурентоспособность производства. With the indicated location of the nozzles above the open surface of the hardened product, for its accelerated cooling during volume-surface hardening, an irrationally increased flow rate of the coolant is required. There is also a loss of coolant due to spraying. All this causes increased costs for creating a water supply system, increasing the cost of hardened products and low competitiveness of production.

Наиболее близким к изобретению является закалочное устройство, содержащее по крайней мере одну секцию охлаждения, состоящую из охлаждающей камеры, нагнетающих щелевых форсунок для подачи охлаждающей жидкости в указанную камеру и рольганга, выполняющего функцию узла транспортирования изделий и их фиксации относительно потока охлаждающей жидкости, причем каждая из нагнетающих форсунок расположена на охлаждающей камере так, что ее сопло открывается непосредственно во внутреннее пространство охлаждающей камеры, то-есть выходное окно сопла конструктивно совмещено с соответствующим щелевым отверстием в стенке камеры (см. а.с. СССР 388037, C 21 D 1/02, оп. 22.06.73 г.). Closest to the invention is a quenching device containing at least one cooling section, consisting of a cooling chamber, injection slotted nozzles for supplying coolant to the specified chamber and a roller table, which serves as a unit for transporting products and fixing them relative to the coolant flow, each injection nozzles is located on the cooling chamber so that its nozzle opens directly into the inner space of the cooling chamber, i.e., an exit window with pla structurally combined with the respective slotted hole in the chamber wall (see. AS USSR 388,037, C 21 D 1/02, op. of 06.22.73).

Использование в устройстве-прототипе охлаждающих камер над поверхностью закаливаемого изделия обеспечивает возможность ускоренного охлаждения поверхности при меньшем расходе охлаждающей жидкости, чем в вышеуказанном аналоге. Однако в конструкции прототипа требуется использовать форсунки с соплом, длина которого должна быть равна ширине закаливаемого изделия в направлении, перпендикулярном перемещению охлаждающей жидкости по поверхности изделия. Это усложняет конструкцию системы подвода и раздачи охлаждающей жидкости для обеспечения равномерности распределения охлаждающей жидкости по длине щели сопла. Кроме того, увеличение длины щели сопла требует соответствующего уменьшения ее поперечного размера для поддержания установленного расхода охлаждающей жидкости. В то же время уменьшение поперечного размера щели приводит к повышенной ее засоряемости твердыми частицами, практически всегда имеющимися в системе подвода охлаждающей жидкости при повышенном ее расходе (увеличенном объеме используемой воды). Это вызывает неравномерность истекания охлаждающей жидкости по ширине изделия, приводит к созданию слоев жидкости с разными расходами и скоростями их перемещения в охлаждающей камере и соответственно, к различной степени охлаждения участков поверхности изделия. Это особенно сказывается при ускоренном охлаждении, характерном для объемно-поверхностной закалки с созданием поверхностного слоя мартенсита. Наконец, в указанной конструкции повышенная степень ламинарности потока охлаждающей жидкости в месте ее перетекания из сопла к поверхности изделия ухудшает условия срыва образующейся на поверхности изделия парогазовой подушки, что также ведет к неравномерности охлаждения поверхности изделия. The use in the prototype device of cooling chambers above the surface of the hardened product provides the possibility of accelerated cooling of the surface at a lower flow rate of the coolant than in the above analogue. However, the design of the prototype requires the use of nozzles with a nozzle, the length of which should be equal to the width of the hardened product in the direction perpendicular to the movement of the coolant on the surface of the product. This complicates the design of the coolant supply and distribution system to ensure uniform distribution of the coolant along the length of the nozzle slit. In addition, increasing the length of the nozzle slit requires a corresponding reduction in its transverse size in order to maintain the set coolant flow rate. At the same time, a decrease in the transverse size of the gap leads to an increase in its clogging with solid particles, which are almost always present in the coolant supply system at its increased flow rate (increased volume of water used). This causes unevenness of the flow of coolant across the width of the product, leads to the creation of layers of liquid with different flows and speeds of their movement in the cooling chamber and, accordingly, to a different degree of cooling of the surface sections of the product. This is especially true for accelerated cooling, which is characteristic of volume-surface quenching with the creation of a martensite surface layer. Finally, in this design, an increased degree of laminarity of the coolant flow at the place of its flow from the nozzle to the surface of the product worsens the stall conditions of the vapor-gas pad formed on the surface of the product, which also leads to uneven cooling of the surface of the product.

Техническим результатом изобретения является повышение качества объемно-поверхностной закалки изделий путем улучшения равномерности охлаждения поверхности изделия. The technical result of the invention is to improve the quality of space-surface quenching of products by improving the uniformity of cooling the surface of the product.

Для решения указанной задачи в закалочном устройстве, содержащем камеру охлаждения в виде секции, каждая из которых имеет отверстия с установленными напротив них форсунками с соплами, с заданным углом наклона оси сопла к продольной оси камеры в направлении перемещения изделия, и механизм перемещения, форсунки с соплами установлены напротив отверстий с наличием воздушного промежутка между стенкой камеры с отверстием и торцем сопла. To solve this problem in a quenching device containing a cooling chamber in the form of a section, each of which has openings with nozzles with nozzles mounted opposite them, with a given angle of inclination of the axis of the nozzle to the longitudinal axis of the chamber in the direction of movement of the product, and a movement mechanism, nozzles with nozzles installed opposite the holes with the presence of an air gap between the wall of the chamber with the hole and the end of the nozzle.

Кроме того, угол наклона оси сопла каждой форсунки к направлению перемещения охлаждаемого изделия находится в пределах от 150 до 175^o в первой по направлению перемещения изделия секции охлаждения и в пределах от 90 до 150^o - во второй секции охлаждения.In addition, the angle of inclination of the nozzle axis of each nozzle to the direction of movement of the cooled product is in the range from 150 to 175 ^o in the first cooling section in the direction of movement of the product and in the range from 90 to 150 ^o in the second cooling section.

Затем поперечное сечение внутренней поверхности камеры, обращенной к закаливаемой поверхности изделия, имеющей неровный рельеф в сечении изделия, перпендикулярном направлению его перемещения, выполнено с неровным рельефом, повторяющим указанный рельеф сечения изделия. Then, the cross section of the inner surface of the chamber facing the hardened surface of the product, having an uneven relief in the section of the product perpendicular to the direction of its movement, is made with an uneven relief repeating the indicated relief of the section of the product.

Далее в закалочное устройство введена по крайней мере одна первая дополнительная форсунка для дополнительного охлаждения, параллельного направлению перемещения потока воды в охлаждающей камере протяженного выступа этого изделия, например, реборды рельсовой подкладки, часть внутренней поверхности соответствующей камеры для охватывания ей выступа изделия выполнена в виде протяженного углубления с П-образным или близким к нему поперечным сечением (канавки), в канавке камеры выполнено первое дополнительное отверстие, в него направлена ось сопла первой дополнительной форсунки, которая расположена с наличием воздушного промежутка между ее соплом и указанным дополнительным отверстием, угол наклона оси сопла дополнительной форсунки к охлаждаемой поверхности находится в пределах от 160 до 175^o.Further, at least one first additional nozzle is introduced into the quenching device for additional cooling parallel to the direction of movement of the water flow in the cooling chamber of the extended protrusion of this product, for example, flanges of the rail lining, part of the inner surface of the corresponding chamber to surround the protrusion of the product is made in the form of an extended recess with a U-shaped or close to it cross-section (grooves), the first additional hole is made in the chamber groove, it is directed into it the axis of the nozzle of the first additional nozzle, which is located with an air gap between its nozzle and the specified additional hole, the angle of inclination of the axis of the nozzle of the additional nozzle to the cooled surface is in the range from 160 to 175 ^o .

Кроме указанного, в закалочное устройство введена по крайней мере одна вторая дополнительная форсунка, расположенная с противоположной стороны камеры относительно первой дополнительной форсунки, в камере выполнено второе дополнительное отверстие, расположенное на линии, перпендикулярной направлению перемещения потока жидкости в камере и проходящей через первое дополнительное отверстие, во второе дополнительное отверстие направлена ось сопла второй дополнительной форсунки, которая расположена с наличием воздушного промежутка между ее соплом и вторым дополнительным отверстием, угол наклона оси сопла второй дополнительной форсунки к охлаждаемой поверхности изделия находится в пределах от 160 до 175^o.In addition to the above, at least one second additional nozzle is introduced into the quenching device located on the opposite side of the chamber relative to the first additional nozzle, a second additional hole is made in the chamber, located on a line perpendicular to the direction of fluid flow in the chamber and passing through the first additional hole, the nozzle axis of the second additional nozzle is directed into the second additional hole, which is located with an air gap between at its nozzle and the second additional hole axis angle injector nozzle of the second additional articles to the cooling surface is between 160 to 175 ^o.

Наконец, в узел транспортирования устройства введен зацеп для перемещения закаливаемых изделий, выполненный в виде технологического макета данного изделия, соответствующего изделию по форме охлаждаемой поверхности и равного ему по крайней мере по толщине и поперечному относительно перемещения потока жидкости размеру изделия. Finally, a hook for moving hardened products is introduced into the device’s transportation unit, made in the form of a technological model of the product, corresponding to the product in the form of a cooled surface and equal to it at least in thickness and the size of the product transverse to the movement of the fluid flow.

Размещение в изобретении каждой из форсунок с наличием воздушного промежутка между торцoм сопла форсунки и соответствующей стенкой камеры с отверстием обеспечивает равномерность охлаждения поверхности изделия, что является новым техническим результатом предложенного технического решения. The placement in the invention of each of the nozzles with the presence of an air gap between the end of the nozzle of the nozzle and the corresponding wall of the chamber with the hole provides uniform cooling of the surface of the product, which is a new technical result of the proposed technical solution.

Кроме того, выбор углов наклона оси сопла каждой форсунки к направлению перемещения охлаждаемого изделия в пределах от 150 до 175^o в первой по направлению перемещения изделия секции охлаждения и в пределах от 90 до 150^o - во второй секции охлаждения обеспечивает оптимальные условия для срыва парогазовой подушки и необходимые условия первого и второго этапов охлаждения изделий для создания мартенситного слоя требуемой глубины в изделиях из малоуглеродистых или низколегированных сталей. Это является одной из конкретных реализаций закалочного устройства, оптимальной для серийного и массового производства.In addition, the choice of the angle of inclination of the nozzle axis of each nozzle to the direction of movement of the cooled product in the range from 150 to 175 ^o in the first cooling section in the direction of movement of the product and in the range from 90 to 150 ^o in the second cooling section provides optimal conditions for the breakdown of the vapor-gas cushion and the necessary conditions for the first and second stages of cooling products to create a martensitic layer of the required depth in products from low carbon or low alloy steels. This is one of the specific implementations of the quenching device, optimal for mass and mass production.

Затем выполнение поперечного сечения внутренней поверхности камеры, обращенной к закаливаемой поверхности изделия, имеющей неровный рельеф в сечении изделия, перпендикулярном направлению его перемещения, с неровным рельефом, повторяющим указанный рельеф сечения изделия, позволяет поддержать толщину создаваемого мартенситного слоя одинаковой под всей поверхностью изделия, независимо от ее рельефа. Then, the cross section of the inner surface of the chamber, facing the hardened surface of the product, having an uneven relief in the cross section of the product perpendicular to the direction of its movement, with an uneven relief repeating the relief of the cross section of the product, allows you to maintain the thickness of the created martensitic layer the same under the entire surface of the product, regardless its relief.

Далее введение в закалочное устройство по крайней мере одной дополнительной форсунки для дополнительного охлаждения, параллельного направлению перемещения жидкости в камере протяженного выступа этого изделия, например, реборды рельсовой подкладки, причем эта дополнительная форсунка расположена с наличием воздушного промежутка между ее соплом и отверстием в охлаждающей камере, охватывающей выступ, с углом наклона оси сопла дополнительной форсунки к охлаждаемой поверхности в пределах от 160 до 175^o, предотвращает коробление изделия с неровной поверхностью.Next, the introduction into the quenching device of at least one additional nozzle for additional cooling parallel to the direction of fluid movement in the chamber of the extended protrusion of this product, for example, flanges of the rail lining, and this additional nozzle is located with an air gap between its nozzle and the hole in the cooling chamber, embracing a projection angle with the axis of the additional injector nozzle to the cooling surface in the range from 160 to 175 ^o, prevents warpage articles with n smooth surface.

Кроме указанного, введение в закалочное устройство по крайней мере одной второй дополнительной форсунки, расположенной с противоположной стороны камеры относительно первой дополнительной форсунки, причем ось этой второй форсунки направлена в выполненное в камере второе дополнительное отверстие, расположенное на линии, перпендикулярной направлению перемещения потока жидкости в камере и проходящей через первое дополнительное отверстие, форсунка расположена с наличием воздушного промежутка между ее соплом и вторым дополнительным отверстием, а угол наклона оси сопла второй дополнительной форсунки к охлаждаемой поверхности изделия находится в пределах от 160 до 175^o, дает дополнительную защиту изделия от коробления.In addition, the introduction into the quenching device of at least one second additional nozzle located on the opposite side of the chamber relative to the first additional nozzle, and the axis of this second nozzle is directed into the second additional hole made in the chamber, located on a line perpendicular to the direction of fluid flow in the chamber and passing through the first additional hole, the nozzle is located with the presence of an air gap between its nozzle and the second additional from ERSTU and axis angle injector nozzle of the second additional articles to the cooling surface is between 160 to 175 ^o, provides additional protection for the product from warping.

Наконец, введение в узел транспортирования закалочного устройства зацепа для перемещения закаливаемого изделия, выполненного в виде технологического макета данного изделия, соответствующего изделию по форме охлаждаемой поверхности и равного ему по крайней мере по толщине и поперечному относительно перемещения жидкости в камере размеру изделия, обеспечивает равномерное охлаждение заднего конца изделия при его перемещении относительно камеры в процессе охлаждения. Finally, the introduction of a hook into the transportation unit of the hardening device for moving the hardened product, made in the form of a technological model of the product, corresponding to the product in the form of the surface to be cooled and equal to the product size at least in thickness and transverse to the fluid movement in the chamber, ensures uniform cooling of the back the end of the product when it is moved relative to the camera during the cooling process.

На фиг. 1 изображен общий вид установки для объемно-поверхностной закалки; на фиг. 2 - закалочное устройство. На фиг. 2 использованы обозначения:
j₁ - угол между осью форсунки (направлением ее потока воды) и охлаждаемой поверхностью изделия в первой секции закалочного устройства;
j₂ - то же во второй секции закалочного устройства.In FIG. 1 shows a General view of the installation for surface-surface hardening; in FIG. 2 - hardening device. In FIG. 2 notation used:
j ₁ is the angle between the axis of the nozzle (the direction of its water flow) and the cooled surface of the product in the first section of the hardening device;
j ₂ is the same in the second section of the quenching device.

Hа фиг. 3 вид А-А фиг. 2 показывает выполнение пластин охлаждающей камеры и размещение дополнительных форсунок при закалке изделия с продольными выступами (типа рельсовой подкладки). In FIG. 3 is a view AA of FIG. 2 shows the execution of the plates of the cooling chamber and the placement of additional nozzles when quenching the product with longitudinal protrusions (such as a rail lining).

На фиг. 4,а приведен полученный авторами изобретения график распределения твердости по сечению полученного с использованием предложенного закалочного устройства изделия из малоуглеродистой стали Ст3 с содержанием углерода 0,14%, на фиг. 4,б - аналогичный график для низколегированной стали 55С. In FIG. 4, a plot of the hardness distribution obtained by the inventors over the cross section obtained using the proposed quenching device of a product from mild steel St3 with a carbon content of 0.14% is shown, in FIG. 4b is a similar graph for low alloy steel 55C.

На фиг. 4 используются следующие обозначения:
HV - твердость по Виккерсу;
h - половина толщины изделия, мм.In FIG. 4, the following notation is used:
HV — Vickers hardness;
h - half the thickness of the product, mm.

Объемно-поверхностная закалка стальных изделий с образованием поверхностного слоя мартенсита проводится на установке (линии) объемно-поверхностной закалки (фиг. 1), состоящей из нагревательной проходной газовой печи 1 и устройства 2 регулируемого охлаждения изделий (закалочного устройства). Линия снабжена средством 3 для транспортирования изделий через печь 1 и возвратно-поступательным механизмом 4 для перемещения изделий в закалочном устройстве 2. Volumetric-surface hardening of steel products with the formation of a martensite surface layer is carried out on the installation (line) of volumetric-surface hardening (Fig. 1), consisting of a heating passage gas furnace 1 and device 2 for controlled cooling of products (hardening device). The line is equipped with means 3 for transporting products through the furnace 1 and a reciprocating mechanism 4 for moving products in the quenching device 2.

Закалочное устройство 2 (фиг. 2) содержит расположенные над и под механизмом 4 прямоточные форсунки 5 - 8 для подачи на охлаждаемое изделие быстродвижущихся потоков воды под соответствующим давлением и с требуемым расходом воды. Закалочное устройство 2 состоит по крайней мере из двух секций. Первая по ходу перемещения изделия секция (форсунки 5 и 6) обеспечивает первичное интенсивное охлаждение изделия при высокой плотности теплового потока через поверхность изделия. Во второй секции (форсунки 7 и 8) осуществляется окончательное охлаждение интенсивности. The quenching device 2 (Fig. 2) contains direct-flow nozzles 5 - 8 located above and below the mechanism 4 for supplying fast-moving water flows to the cooled product under the appropriate pressure and with the required water flow rate. The quenching device 2 consists of at least two sections. The first section along the movement of the product (nozzles 5 and 6) provides primary intensive cooling of the product with a high heat flux through the surface of the product. In the second section (nozzles 7 and 8), the final intensity cooling is carried out.

Печь 1, обеспечивающая нагрев всей массы каждого изделия до температуры выше температуры начала процесса аустенизации, включает горелки 9 и склиз 10 для перемещения нагретых изделий 11 в закалочное устройство 2. Возвратно-поступательный механизм 4 закалочного устройства 2 содержит устройство 12 для позиционирования, закрепления, перемещения и выдачи из линии охлажденного изделия 13. В устройстве 12 размещен также технологический макет 14 охлаждаемого изделия. Верхняя и нижняя поверхности технологического макета 14 соответствует по форме соответственно верхней и нижней поверхностям охлаждаемого изделия 13. Толщина и поперечный относительно перемещения изделия 13 размер макета 14 равны соответствующим размерам изделия 13. Длина макета 14 в направлении перемещения равна в данном случае длине охлаждаемой рельсовой подкладки. В общем случае длина макета 14 в направлении перемещения изделия 13 и длина самого изделия в сумме равны расстоянию между форсунками 5 и 7 (6 и 8). The furnace 1, which ensures the heating of the entire mass of each product to a temperature above the temperature of the beginning of the austenitization process, includes burners 9 and a slime 10 for moving heated products 11 into the quenching device 2. The reciprocating mechanism 4 of the quenching device 2 contains a device 12 for positioning, fixing, moving and delivery from the line of the chilled product 13. In the device 12 is also placed a technological layout 14 of the chilled product. The upper and lower surfaces of the technological layout 14 corresponds in shape to the upper and lower surfaces of the cooled product 13. The thickness and transverse relative to the movement of the product 13, the size of the layout 14 are equal to the corresponding dimensions of the product 13. In this case, the length of the layout 14 in the direction of movement is equal to the length of the cooled rail lining. In the General case, the length of the layout 14 in the direction of movement of the product 13 and the length of the product in total equal to the distance between the nozzles 5 and 7 (6 and 8).

Над и под механизмом 4 размещены соответственно верхние 15, 16, 17 и нижние 18, 19, 20 пластины, образующие камеру охлаждения в виде секций для формирования верхнего 21 и нижнего 22 потоков охлаждающей жидкости (воды), протекающих вдоль охлаждаемых поверхностей изделия 13 (сверху и снизу изделия). Форма обращенной к какой-либо охлаждаемой поверхности изделия 13 поверхности пластин 15 - 20 соответствует форме этой поверхности изделия. При плоских охлаждаемых поверхностях обращенные к ним поверхности пластин также плоские. При наличии выступов (ребeр, реборд) на охлаждаемой поверхности поверхность пластины соответствует этим выступам по форме в направлении, перпендикулярном направлению перемещения изделия при охлаждении. Расстояние между поверхностью изделия 13 (поверхностью его макета 14) и соответствующей поверхностью каждой пластины одинаково во всех обращенных друг к другу точках этих поверхностей и обеспечивает заполнение пространства между указанными поверхностями охлаждающей жидкостью, поступающей из форсунок. Above and below the mechanism 4 are placed, respectively, the upper 15, 16, 17 and lower 18, 19, 20 plates forming a cooling chamber in the form of sections for forming the upper 21 and lower 22 flows of coolant (water) flowing along the cooled surfaces of the product 13 (above and bottom of the product). The shape of the surface of the plates 15 to 20 facing any cooled surface of the product 13 corresponds to the shape of this surface of the product. With flat cooled surfaces, the surface of the plates facing them is also flat. In the presence of protrusions (rib, flange) on the surface to be cooled, the surface of the plate corresponds to these protrusions in shape in a direction perpendicular to the direction of movement of the product during cooling. The distance between the surface of the product 13 (the surface of its breadboard 14) and the corresponding surface of each plate is the same at all points facing each other of these surfaces and ensures the filling of the space between these surfaces with coolant coming from the nozzles.

Щелевые форсунки 5 - 8 представляют собой плоские насадки для формирования плоских потоков воды 23, падающих на охлаждаемое изделие 13 или его макет 14 через промежутки между пластинками 15 - 20. Плоские потоки воды 23 из указанных форсунок охватывают по ширине все охлаждаемое изделие 13 (и макет 14). Slotted nozzles 5 to 8 are flat nozzles for the formation of flat water flows 23 falling on the cooled product 13 or its model 14 through the gaps between the plates 15 - 20. Flat water flows 23 of these nozzles span the entire cooled product 13 (and the model) fourteen).

Под транспортером 4 в установке размещена емкость для сбора использованной охлаждающей жидкости, подаваемой снова на форсунки 5 - 8 с помощью насосов (на чертеже не показано). Under the conveyor 4 in the installation there is a container for collecting the used coolant supplied again to the nozzles 5 to 8 using pumps (not shown in the drawing).

В первой секции охлаждения (форсунки 5 и 6) первичное интенсивное охлаждение изделия проводится при высокой плотности теплового потока через поверхность изделия, находящейся в диапазоне 6-10 МВт/м². Во второй секции (форсунки 7 и 8) окончательное охлаждение пониженной интенсивности осуществляется, в частности, при плотности теплового потока через поверхность изделия, равной 1,5-2 МВт/м². Указанные плотности тепловых потоков обеспечиваются соответствующими параметрами потоков воды, подаваемых через форсунки 5 - 8. Этими параметрами являются расход воды и угол падения воды на охлаждаемую поверхность. Первоначальное охлаждение изделия 13 производится направленными из форсунок 5, 6 двумя первыми по направлению перемещения изделия основными плоскими потоками воды, направленными из форсунок 5, 6 двумя первыми по направлению перемещения изделия основными плоскими потоками воды, направленными на охлаждаемые верхнюю и нижнюю поверхности изделия под углом j₁, находящимся в диапазоне 150-175^o к охлаждаемой поверхности изделия, с расходом воды не менее 120 м³/м²•ч на верхнюю охлаждаемую поверхность и не менее 170 м³/м²•ч на нижнюю охлаждаемую поверхность. Окончательное охлаждение производится из форсунок 7, 8 двумя вторыми по направлению перемещения изделия основными плоскими потоками воды, направленными на охлаждаемые верхнюю и нижнюю поверхности изделия под углом, находящимся в диапазоне 90-150^o к охлаждаемой поверхности изделия, с расходом воды не более 40 м³/м²•ч на верхнюю охлаждаемую поверхность и не более 60 м³/м²•ч на нижнюю охлаждаемую поверхность. Давление воды в магистрали при этом равно 1,5 - 2,5 КПа.In the first cooling section (nozzles 5 and 6), the primary intensive cooling of the product is carried out at a high heat flux density through the surface of the product, which is in the range of 6-10 MW / m ² . In the second section (nozzles 7 and 8), the final cooling of reduced intensity is carried out, in particular, at a heat flux density through the product surface of 1.5-2 MW / m ² . The indicated heat flux densities are provided by the corresponding parameters of the water flows supplied through the nozzles 5 to 8. These parameters are the water flow rate and the angle of incidence of water on the cooled surface. The initial cooling of the product 13 is carried out directed from the nozzles 5, 6 by the first two main flat water flows in the direction of movement of the product, directed from the nozzles 5, 6 by the two first main flat water flows directed into the cooled upper and lower surfaces of the product at an angle j ₁ , which is in the range of 150-175 ^o to the cooled surface of the product, with a water flow rate of at least 120 m ³ / m ² • h for the upper cooled surface and at least 170 m ³ / m ² • h for the lower cooled surface rashness. The final cooling is carried out from nozzles 7, 8 with the second two main flat water flows in the direction of the product’s movement directed to the cooled upper and lower surfaces of the product at an angle in the range 90-150 ^o to the cooled surface of the product, with a water flow of no more than 40 m ³ / m ² • h on the upper cooled surface and not more than 60 m ³ / m ² • h on the lower cooled surface. The water pressure in the line is equal to 1.5 - 2.5 KPa.

При закалке изделий 13 с неровным рельефом (фиг. 3), например, рельсовых подкладок, имеющих продольные выступы - реборды 24, пластины 15-17 в первой секции закалочного устройства выполнены с расположенными в направлении перемещения воды канавками 25. В пластине 16 в канавке 25 выполнены отверстия 26-28, в которые направлены оси дополнительных щелевых форсунок 29-34. Углы наклона осей сопел указанных дополнительных форсунок к охлаждаемой поверхности изделия находятся в пределах от 173 до 175^o (на фиг. 3 показаны условно). В пластинах 18-20 могут быть выполнены отверстия 35, 36, в которые направлены оси дополнительных форсунок 37-38 с равными вышеуказанным углами наклона к поверхности изделия. Каждое из отверстий 35, 36 расположено под одной из реборд 24 на линии, проходящей через отверстие 27 в пластине 16 перпендикулярно направлению перемещения потока жидкости в камере, протекающего между поверхностью изделия и внутренней поверхностью пластины. При необходимости указанная система отверстий и дополнительных форсунок выполняется также во второй секции закалочного устройства в пластинах 17, 20 (не показано). Во второй секции углы наклона осей сопел указанных дополнительных форсунок к охлаждаемой поверхности изделия находятся в пределах от 160 до 175^o.When quenching products 13 with an uneven relief (Fig. 3), for example, rail linings having longitudinal protrusions — flanges 24, plates 15-17 in the first section of the quenching device are made with grooves 25 located in the direction of water movement. In plate 16 in the groove 25 holes 26-28 are made in which the axes of the additional slotted nozzles 29-34 are directed. The angles of inclination of the axes of the nozzles of these additional nozzles to the cooled surface of the product are in the range from 173 to 175 ^o (Fig. 3 is shown conditionally). In the plates 18-20, holes 35, 36 can be made in which the axes of the additional nozzles 37-38 are directed with equal angles of inclination to the surface of the product. Each of the holes 35, 36 is located under one of the flanges 24 on the line passing through the hole 27 in the plate 16 perpendicular to the direction of movement of the fluid flow in the chamber, flowing between the surface of the product and the inner surface of the plate. If necessary, the specified system of holes and additional nozzles is also performed in the second section of the hardening device in the plates 17, 20 (not shown). In the second section, the angles of inclination of the axes of the nozzles of these additional nozzles to the cooled surface of the product are in the range from 160 to 175 ^o .

В другом исполнении закалочного устройства 2 в нем могут быть использованы форсунки 5-8, а также 29-34 и 37, 38 с цилиндрическими соплами или, например, с соплами овальной формы. По ширине закаливаемого изделия может быть установлено несколько форсунок для перекрытия ее потоками воды из указанных форсунок. In another embodiment of the quenching device 2, nozzles 5-8, as well as 29-34 and 37, 38 with cylindrical nozzles or, for example, with oval shaped nozzles, can be used in it. The width of the hardened product can be set several nozzles for blocking it with water flows from these nozzles.

Установка с закалочным устройством 2 для объемно-поверхностной закалки изделий из малоуглеродистых сталей с образованием поверхностного слоя мартенсита работает следующим образом. Installation with a quenching device 2 for volume-surface quenching of products from low carbon steels with the formation of the surface layer of martensite works as follows.

В качестве примера закаливаемого изделия используются заготовки для рельсовых подкладок, применяемых в верхнем строении железнодорожного пути. Заготовка подкладки по ГОСТ 16277-84 представляет собой изделие соответствующей формы с плоскими верхней и нижней закаливаемыми поверхностями, которые будут рабочими поверхностями подкладки при ее эксплуатации. Размеры используемой в настоящее время подкладки: 140х370 мм при толщине 16,5 мм. Материал заготовки подкладки - сталь Ст3. Твердость заготовки подкладки одинакова по ее сечению и объему. As an example of a hardened product, blanks for rail linings used in the upper structure of a railway track are used. The lining blank according to GOST 16277-84 is a product of the corresponding shape with flat upper and lower hardened surfaces, which will be the working surfaces of the lining during its operation. The dimensions of the currently used lining: 140x370 mm with a thickness of 16.5 mm. Lining blank material - steel St3. The hardness of the lining blank is the same in cross section and volume.

Технической задачей при закалке является обеспечение требуемого распределения твердости по сечению изделия путем создания соответствующего поверхностного слоя мартенсита. The technical task during hardening is to provide the required distribution of hardness over the cross section of the product by creating the corresponding surface layer of martensite.

Заготовки подкладок 11 нагреваются в газовой печи 1 до температуры, обеспечивающей начало процесса аустенизации, в частности, 950^oC. При этом температура в печи 1 равна 970-980^oC, расход газа в горелках 9 соответствует 75 м³/ч, время нагрева заготовки составляет 15 мин.The blanks of the liners 11 are heated in a gas furnace 1 to a temperature that ensures the beginning of the austenitization process, in particular, 950 ^o C. The temperature in the furnace 1 is 970-980 ^o C, the gas flow in the burners 9 corresponds to 75 m ³ / h, the heating time the workpiece is 15 minutes

При помощи транспортера 3 заготовка 11 подкладки попадает на выходе из печи 1 по склизу 10 в возвратно-поступательный механизм 12, который транспортирует ее в виде изделия 13 в закалочном устройстве 2. Расположенные сверху и снизу перемещаемого изделия 13 форсунки 5 и 6 формируют плоские потоки 23 воды, попадающие на верхнюю и нижнюю поверхности изделия 13 (макета 14) в процессе его перемещения и обеспечивающие первичное охлаждение изделия с плотностью теплового потока 8 МВт/м². В конкретной реализации закалочного устройства угол j₁ равен 160^o, расход воды в форсунке 5 составляет 125 м³/м²•ч, в форсунке 6 - 175 м³/м²•ч. В первой секции охлаждения обеспечивается снижение температуры изделия 13 со скоростью 1100-300^oC/с для сталей с содержанием углерода 0,14-0,22%. Такая скорость охлаждения превышает критическое значение скорости охлаждения, то есть, выполняется необходимое условие для образование слоя мартенсита в изделии 13.Using the conveyor 3, the lining blank 11 enters the reciprocating mechanism 12 at the exit of the furnace 1 along the slit 10, which transports it in the form of an article 13 in the quenching device 2. The nozzles 5 and 6 located above and below the movable article 13 form flat flows 23 water falling on the upper and lower surfaces of the product 13 (layout 14) during its movement and providing primary cooling of the product with a heat flux density of 8 MW / m ² . In a specific implementation of the hardening device, the angle j ₁ is 160 ^o , the water flow rate in the nozzle 5 is 125 m ³ / m ² • h, in the nozzle 6 - 175 m ³ / m ² • h. In the first cooling section, the temperature of the product 13 is reduced at a rate of 1100-300 ^o C / s for steels with a carbon content of 0.14-0.22%. This cooling rate exceeds the critical value of the cooling rate, that is, the necessary condition for the formation of a martensite layer in the product 13 is fulfilled.

Плоский поток воды, падающий на охлаждаемую поверхность изделия 13 из каждой форсунки (5, 6) под заданным углом (160^o в примере исполнения устройства), протекает вдоль этой поверхности в пространстве, ограниченном пластинами 16, 19 (потоки 21 и 22), способствуя обеспечению требуемых параметров первичного охлаждения изделия. Изделие 13 перемещается в первой секции со скоростью 1 м/с на расстояние 180 мм, равное длине этой секции.A flat stream of water falling on the cooled surface of the product 13 from each nozzle (5, 6) at a given angle (160 ^o in the device example) flows along this surface in the space bounded by the plates 16, 19 (streams 21 and 22), contributing to ensuring the required parameters of the primary cooling of the product. The product 13 moves in the first section with a speed of 1 m / s at a distance of 180 mm equal to the length of this section.

При всех указанных для первой секции первичного охлаждения условиях в ней обеспечивается снижение температуры поверхности изделия 13 с 950 до 200-250^oC, что соответствует снижению температуры с 950 до 380-420^oC на внутренней границе поверхностного слоя изделия 13 глубиной, равной требуемой толщине мартенситного слоя. Создаются все условия для формирования мартенсита в поверхностном слое изделия 13.Under all the conditions indicated for the first primary cooling section, it provides a decrease in the surface temperature of the product 13 from 950 to 200-250 ^o C, which corresponds to a decrease in temperature from 950 to 380-420 ^o C on the inner border of the surface layer of the product 13 with a depth equal to the required thickness martensitic layer. All conditions are created for the formation of martensite in the surface layer of the product 13.

Одновременно с изделием 13 сзади него перемещается макет 14, что обеспечивает равномерное растекание воды по охлаждаемой поверхности в задней части изделия 13 при выходе изделия из зоны первого соприкосновения его с плоским потоком воды из форсунок 5, 6. Simultaneously with the product 13, a model 14 moves behind it, which ensures uniform spreading of water along the cooled surface in the rear of the product 13 when the product leaves the zone of first contact with a flat stream of water from nozzles 5, 6.

При дальнейшем перемещении изделия 13 оно попадает во вторую секцию охлаждения под действие плоских потоков воды из форсунок 7, 8, обеспечивающих окончательное охлаждение изделия с плотностью теплового потока 1,8 МВт/м². Попадающие на каждую охлаждаемую поверхность изделия 13 потоки воды из форсунок 7, 8 под заданным углом, в примере исполнения равнoм 120^o, протекают вдоль этой поверхности в пространстве, ограниченном пластинами 17, 20, способствуя обеспечению требуемых параметров окончательного охлаждения изделия. Расход воды в форсунке 7 равен 45 м³/м²•ч, в форсунке 8 - 65 м³/м²•ч. Изделие 13 перемещают во второй секции со скоростью 1 м/с на расстояние 120 мм (длина второй секции) вместе с примыкающим сзади к изделию 13 макетом 14.With further movement of the product 13, it falls into the second cooling section under the action of plane water flows from nozzles 7, 8, which provide final cooling of the product with a heat flux density of 1.8 MW / m ² . The flow of water from nozzles 7, 8 falling onto each cooled surface of the product 13 at a given angle, in an example of 120 ^o , flows along this surface in the space bounded by the plates 17, 20, helping to ensure the required parameters for the final cooling of the product. The water consumption in the nozzle 7 is 45 m ³ / m ² • h, in the nozzle 8 - 65 m ³ / m ² • h. The product 13 is moved in the second section at a speed of 1 m / s to a distance of 120 mm (the length of the second section) together with the prototype 14 adjacent to the back of the product 13.

Во второй секции окончательного охлаждения обеспечивается снижение температуры всего изделия 13 до уровня 60-100^oC. В изделии 13 происходит формирование требуемого слоя мартенсита.In the second section of the final cooling, the temperature of the entire product 13 is reduced to a level of 60-100 ^o C. In the product 13, the required martensite layer is formed.

В результате с каждой стороны изделия 13 формируется поверхностный слой мартенсита толщиной 1-2 мм, в зависимости от содержания в стали углерода (фиг. 3). As a result, a martensite surface layer of 1-2 mm thick is formed on each side of the product 13, depending on the carbon content in the steel (Fig. 3).

После выхода перемещаемого изделия 13 из пространства между пластинами 17, 20 оно вынимается из устройства 12. В частности, изделие подают вниз на приемный лоток (на фиг. 3 не показано). After the movable product 13 leaves the space between the plates 17, 20, it is removed from the device 12. In particular, the product is fed down to the receiving tray (not shown in FIG. 3).

Охлаждение изделия 13 может проводиться до конечного значения температуры (80-100^oC) только в первой секции закалочного устройства при плотности теплового потока через поверхность изделия в диапазоне 6-10 МВт/м² с тем же результатом по формированию мартенситного слоя, но при этом будет использовано увеличенное количество воды, что нерационально.The cooling of the product 13 can be carried out to a final temperature value (80-100 ^o C) only in the first section of the quenching device with a heat flux density through the product surface in the range of 6-10 MW / m ² with the same result on the formation of a martensitic layer, but An increased amount of water will be used, which is irrational.

Дополнительное охлаждение каждой из трех поверхностей каждой реборды 24 подкладки обеспечивается (фиг. 3) дополнительными потоками воды, подаваемыми в пространство между поверхностью реборды и соответствующей пластиной (16 или 17) из дополнительных форсунок 29-34 через отверстия 26-28. Ширина дополнительного плоского потока воды, падающего на поверхность реборды 24, равна ширине этой поверхности реборды. В примере выполнения установки в первой секции охлаждения угол между дополнительным потоком воды (осью сопла форсунки) и направлением перемещения подкладки составляет 174^o, расход воды - 95 (не менее 90) м³/м²•ч; для второй секции указанный угол равен 165^o, расход - 45 (не менее 40) м³/м²•ч. Этим обеспечивается одинаковая толщина слоя мартенсита под всей поверхностью изделия, включая реборды, а также предотвращается коробление подкладки. При меньшей массивности реборды 24 может быть использована для ее охлаждения только одна дополнительная форсунка, поток воды из которой охватывает всю поверхность реборды (на фиг. 3 не показано).Additional cooling of each of the three surfaces of each flange 24 of the lining is provided (Fig. 3) by additional flows of water supplied to the space between the surface of the flange and the corresponding plate (16 or 17) from additional nozzles 29-34 through holes 26-28. The width of the additional flat stream of water falling on the surface of the flange 24 is equal to the width of this surface of the flange. In the installation example in the first cooling section, the angle between the additional water flow (axis of the nozzle nozzle) and the direction of movement of the lining is 174 ^o , the water flow rate is 95 (at least 90) m ³ / m ² • h; for the second section, the specified angle is 165 ^o , flow rate is 45 (at least 40) m ³ / m ² • h. This ensures the same thickness of the martensite layer under the entire surface of the product, including flanges, and prevents warping of the lining. With less massive flanges 24, only one additional nozzle can be used to cool it, the water flow from which covers the entire surface of the flanges (not shown in Fig. 3).

Для предотвращения коробления может понадобиться также дополнительное охлаждение части нижней поверхности подкладки, находящейся под ребордой 24, то есть той части нижней поверхности, на которую проектируется основание реборды. Для этого в пространство между нижней поверхностью изделия 13 и пластиной 19 (или 20), на проекцию реборды на нижнюю поверхность подкладки подают другой дополнительный поток воды из другой дополнительной форсунки 37, 38 через отверстия 35, 36. Такое дополнительное охлаждение для рельсовых подкладок осуществляют также на первой и/или второй секциях охлаждения. В первой секции угол таким дополнительным потоком воды и направлением перемещения подкладки составляет в примере исполнения установки 174^o, расход воды - не менее 110 м³/м²•ч; для второй секции указанный угол равен 165^o при расходе не менее 50 м³/м²•ч.To prevent warping, additional cooling may also be necessary for a part of the lower surface of the lining located under the flange 24, that is, that part of the lower surface on which the base of the flange is projected. To do this, in the space between the lower surface of the product 13 and the plate 19 (or 20), on the projection flanges on the lower surface of the lining serves another additional stream of water from another additional nozzle 37, 38 through holes 35, 36. This additional cooling for rail linings is also carried out in the first and / or second cooling sections. In the first section, the angle of such an additional flow of water and the direction of movement of the lining is 174 ^o in the example of the installation, the water flow rate is not less than 110 m ³ / m ² • h; for the second section, the specified angle is 165 ^o at a flow rate of at least 50 m ³ / m ² • h.

Выбор указанных диапазонов углов наклона осей форсунок как основных, так и дополнительных, в первой и второй секциях охлаждения обусловлен необходимостью обеспечить наиболее полное затекание падающего из форсунки потока воды в пространство между пластинами 16, 17, 19, 20 и поверхностью изделия 13 (макета 14). Угол наклона более 175^o для всех форсунок практически не выполним вследствие конструктивных ограничений. Минимальные значения углов определены из условия ограничения распространения части падающего потока в обратную сторону относительно направления перемещения изделия. Для второй секции охлаждения углы могут быть меньшими, чем для первой, вследствие наличия во второй секции потока воды, текущего по поверхности изделия от первой секции.The choice of the indicated ranges of the angles of inclination of the axes of the nozzles, both primary and secondary, in the first and second cooling sections is due to the need to ensure the most complete flow of the water flow from the nozzle into the space between the plates 16, 17, 19, 20 and the surface of the product 13 (layout 14) . An inclination angle of more than 175 ^o for all nozzles is practically not feasible due to design limitations. The minimum values of the angles are determined from the condition of restricting the propagation of part of the incident flow in the opposite direction relative to the direction of movement of the product. The angles for the second cooling section may be smaller than for the first, due to the presence in the second section of a stream of water flowing over the surface of the product from the first section.

Указанные выше ограничения по расходу воды вызваны необходимостью обеспечить скорость охлаждения металла в изделии не менее требуемой для формирования мартенситного слоя. При этом для верхней поверхности изделия требуемый расход воды ниже, чем для нижней поверхности вследствие влияния естественной силы земного тяготения. The above restrictions on water consumption are caused by the need to ensure the cooling rate of the metal in the product is not less than that required for the formation of a martensitic layer. Moreover, for the upper surface of the product, the required water consumption is lower than for the lower surface due to the influence of the natural force of gravity.

В результате описанной выше работы установки с закалочным устройством в подвергнутом закалке изделии (на примере рельсовой подкладки) формируется внутренняя структура и распределение твердости по его сечению, указанные на фиг. 4,а. As a result of the above-described operation of the installation with a quenching device in a quenched product (for example, a rail lining), an internal structure and a distribution of hardness over its cross section, as shown in FIG. 4 a.

Полученное изделие имеет в сечении три параллельных друг другу слоя: два поверхностных упрочненных по сравнению с сердцевиной слоя малоуглеродистого мартенсита и внутренний слой квазиэвтектоида. Для изделия с содержанием углерода 0,14% каждый из слоев малоуглеродистого мартенсита имеет толщину в размере 10% от половины толщины подкладки (0,85 мм). Слой квазиэвтектоида при этом имеет толщину 14,8 мм. Отсчет толщины слоя мартенсита относительно половины, а не всей толщины подкладки произведен потому, что каждый из поверхностных слоев мартенсита (верхний и нижний) может быть создан отдельно и независимо от другого. Распределение твердости по сечению этой подкладки соответствует кривой на фиг. 4,а. Весь слой малоуглеродистого мартенсита толщиной 2 мм при этом имеет постоянное значение твердости HV 390. К середине толщины подкладки твердость снижается до HV 210. The resulting product has in cross section three layers parallel to each other: two surface hardened in comparison with the core layer of low-carbon martensite and the inner layer of quasi-eutectoid. For products with a carbon content of 0.14%, each of the layers of low-carbon martensite has a thickness of 10% of half the thickness of the lining (0.85 mm). The quasi-eutectoid layer has a thickness of 14.8 mm. The thickness of the martensite layer is counted relative to half, and not the entire thickness of the lining, because each of the surface layers of martensite (upper and lower) can be created separately and independently of the other. The distribution of hardness over the cross section of this pad corresponds to the curve in FIG. 4 a. The entire layer of low-carbon martensite with a thickness of 2 mm at the same time has a constant value of hardness HV 390. By the middle of the thickness of the lining, the hardness decreases to HV 210.

Описанная установка с закалочным устройством 2 может использоваться для закалки протяженных изделий, в частности, листовой малоуглеродистой или низколегированной стали толщиной до 40 мм. Например, листы из стали 55С нагреваются в печи 1 до температуры, обеспечивающей начало аустенизации (в частности, 920^oC), после чего подаются в закалочное устройство 2. При этом печь 1 не имеет склиза 10, а механизм 4 выполнен с рабочей поверхностью в виде рольгангов, находящейся на уровне рабочей поверхности транспортера 3 (не показано). На проходящие через закалочное устройство 2 листы подаются плоские потоки воды из форсунок 5-8, по ширине соответствующие ширине листа. В первой секции охлаждения лист охлаждается до температуры 200-250^oC на его поверхности с плотностью теплового потока 8 МВт/м², во второй - до температуры 80-100^oC с плотностью теплового потока 1,8 МВт/м². Полученное по сечению листа распределение твердости и структура стали соответствует показанному на фиг. 4,б. Использование технологического макета 14 при закалке протяженных листовых изделий не обязательно, если концы этих листов после закалки обрезаются.The described installation with a quenching device 2 can be used for hardening extended products, in particular, sheet low-carbon or low-alloy steel with a thickness of up to 40 mm. For example, sheets of steel 55C are heated in a furnace 1 to a temperature that ensures the beginning of austenization (in particular, 920 ^o C), and then fed to the quenching device 2. In this case, the furnace 1 does not have a slice 10, and the mechanism 4 is made with a working surface in the form of live rolls located at the level of the working surface of the conveyor 3 (not shown). The sheets passing through the quenching device 2 are fed with flat streams of water from nozzles 5-8, the width corresponding to the width of the sheet. In the first cooling section, the sheet is cooled to a temperature of 200-250 ^o C on its surface with a heat flux density of 8 MW / m ² , in the second - to a temperature of 80-100 ^o C with a heat flux density of 1.8 MW / m ² . The hardness distribution and structure of the steel obtained from the cross section of the sheet corresponds to that shown in FIG. 4, b. The use of technological layout 14 when hardening extended sheet products is not necessary if the ends of these sheets are cut off after hardening.

Предложенное закалочное устройство 2 может быть использовано для закалки изделий с прокатного нагрева. В этом случае изделие поступает в закалочное устройство 2 из прокатного стана с соответствующей температурой. The proposed quenching device 2 can be used for quenching products with rolling heating. In this case, the product enters the quenching device 2 from the rolling mill with the appropriate temperature.

Использование предложенного закалочного устройства обеспечивает объемно-поверхностную закалку изделий с требуемыми толщиной слоя мартенсита и равномерностью толщины слоя и его твердости по всему изделию. В настоящее время завершается создание линии для объемно-поверхностной закалки рельсовых подкладок с повышенной эксплуатационной стойкостью при производительности до 25000 т изделий в год. The use of the proposed quenching device provides volume-surface quenching of products with the required martensite layer thickness and uniformity of the layer thickness and its hardness throughout the product. At present, the creation of a line for volume-surface hardening of rail linings with increased operational resistance at a capacity of up to 25,000 tons of products per year is nearing completion.

Claims

1. A quenching device containing a cooling chamber in the form of sections, each of which has openings with nozzles mounted opposite them with nozzles with a given angle of inclination of the axis to the longitudinal axis of the chamber in the direction of movement of the product and a movement mechanism, characterized in that the nozzles with nozzles are installed opposite holes with the presence of the air gap between the chamber wall and the end of the nozzle, the nozzle axis tilt angle to the axis of the chamber 150 - 175 ^o in the first chamber section 90 - 150 ^o in the second section, wherein the cooling chamber in cross-section and is provided with a relief echoing the relief section of the product.

2. The device according to claim 1, characterized in that the device is equipped with additional nozzles with nozzles, the cooling chamber in cross section is made with a relief repeating the rail lining, and has U-shaped protrusions with the formation of a cavity for the lining flanges, holes are made in the walls of the protrusions opposite which nozzles with nozzles are placed with an air gap between the wall of the protrusion and the end of the nozzle, while the axis of the nozzles are at an angle to the plane corresponding to the cooled surface to be installed in the floor nce articles 160 - 175 ^o.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the device is equipped with a hook associated with the movement mechanism, made in the form of a product model corresponding to the product in the form of a cooled surface and equal to it at least in thickness and dimensions in cross section.