RU2213151C1 - Способ термической обработки стальной ленты и линия для его реализации - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области производства стальной ленты и может быть использовано для получения режущего инструмента, в частности пильных полотен и дисков из термообработанной ленты толщиной 0,9 - 3,2 мм и шириной от 36 до 410 мм. Технической задачей изобретения является получение высоких физико-механических характеристик стальной ленты и однородность структуры материала при высокой производительности линии термической обработки ленты. Данный способ включает нагрев и выдержку при температуре аустенизации, двухступенчатое охлаждение в нагретой жидкости и на воздухе до мартенситного превращения аустенита, нагрев и изотермическую выдержку до превращения мартенсита в тросто-сорбит, окончательное охлаждение при непрерывном движении ленты. Новым в способе является нагрев и выдержка ленты в течение 3,5-13 мин, ступенчатое охлаждение сначала в нагретой жидкости при погружении ленты на 1-3,5 мин, затем на воздухе в течение 3-11,2 мин; изотермическую выдержку в течение 1,3-4 мин при протягивании ленты, сжатой между нагретыми плитами. Охлаждающая жидкость имеет высокую удельную теплопроводность. Линия для термообработки стальной ленты содержит последовательно расположенные размоточное устройство, электропечь нагрева ленты, устройство ступенчатой закалки, устройство изотермической выдержки при скольжении ленты между нагретыми металлическими плитами и намоточное устройство, где устройство изотермической выдержки состоит из нескольких пар плит, поднимающих ленту под заданным удельным давлением, обеспечивающим сопротивление движению ленты и, как следствие, - уменьшение ее коробления. После устройства изотермической выдержки имеется тянущее устройство, обеспечивающее протяжку лент с постоянной скоростью при изменяемом при смене ленты удельном натяжении, меньшем половины предела прочности ленты при температуре у выхода из плит. В линии обеспечиваются заданные режимы взаимодействия ленты с термообрабатывающими средами. Технический результат: обеспечение заданных режимов при непрерывной термообработке большой номенклатуры лент при их высоком качестве за счет исключения коробления стабильности физико-механических свойств, однородности структуры материала по высоте, ширине и длине, отклонениях от геометрических размеров, соответствующих требованиям стандартов. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к инструментальному производству, в частности - к производству пильных полотен и дисков из термообработанной ленты толщиной 0,9-3,2 мм и шириной от 36 до 410 мм.

Известен способ термической обработки протяжных изделий и установка для его реализации [1], включающий выполняемые последовательно действия с указанием части их параметров: нагрев в восстановительной атмосфере до температуры аустенизации (820-970^oС в зависимости от марки стали), ступенчатую закалку, состоящую из выполняемых последовательно жидкостного и воздушного охлаждения, изотермическую выдержку при температуре (450-640±10^oС) в течение времени от 0,5 до 30 мин в зависимости от марки стали, размеров и требуемых свойств изделия и окончательное охлаждение до температуры окружающей среды. Данный способ обеспечивает получение высококачественной проволоки из сталей с содержанием углерода до 1% (инструментальная сталь У10А) при максимальной площади поперечного сечения 33 мм² (⌀6,5).

В известном способе не предусмотрены технологические действия или режимы протяжки проволоки, направленные на исключение или уменьшение коробления изделия (натяжение, поджатие), отсутствуют данные о скорости протягивания проволоки и диапазоне ее изменения, влияющей на длительность взаимодействия изделия с термообрабатывающими средами.

Установка для термической обработки протяжных изделий [1] содержит последовательно расположенные размоточное устройство, печь нагрева, секцию жидкостного охлаждения с датчиками температуры, секцию воздушного охлаждения, устройство для изотермической выдержки с датчиками температуры, устройство окончательного охлаждения и намоточное устройство.

В установке также не предусмотрены устройства для протягивания изделия при заданном натяжении и скорости и изменения величины натяжения и скорости при изменении размеров (площади поперечного сечения) изделия и марки стали.

При указанном способе термообработки и установки для его реализации большая длительность изотермической выдержки, особенно для изделий большого сечения (до 1000 мм²), существенно ограничивает скорость и производительность процесса.

Известна также установка для термической обработки непрерывно движущейся стальной ленты [2], содержащая расположенные последовательно разматывающее устройство, нагревательную печь, устройство для воздушного охлаждения, устройство для быстрого охлаждения ленты между двумя закалочными плитами, перемещаемыми по высоте; холодильник, печи отпуска, измерительное устройство и наматывающее устройство.

Известная установка предназначена для термообработки тонкой стальной ленты, служащей для изготовления лезвий безопасных бритв, поэтому быстрое охлаждение для закалки достигается соприкосновением с холодными плитами, имеющими высокую удельную теплопроводность. Для протягивания тонкой и узкой ленты без коробления достаточно силы натяжения, создаваемой намоточным устройством.

Первый недостаток известной установки состоит в том, что при высокой скорости протягивания ленты и производительности в ней нельзя добиться равномерного мартенситного превращения аустенита по всей толщине толстой ленты, так как невозможно обеспечить плотное прилегание к плоскости плиты вследствие коробления ленты.

Коробление тонкой стальной ленты устраняется тем, что при охлаждении ее протягивают с небольшой силой в условиях перегиба на острой торцевой грани вкладыша нижней плиты, что невозможно использовать для устранения коробления толстой ленты.

Известен агрегат для термообработки протяжных изделий [3], в котором перед нагревательной печью и после камеры охлаждения установлены механизмы протяжки, схематично показанные на схеме. Механизмы установлены в линии отжига и не предназначены для создания значительного натяжения вследствие небольшой величины предела текучести стали при температуре отжига.

Известно устройство для непрерывной обработки протяжных изделий [4] из черных или цветных металлов и сплавов, в камерах нагрева и охлаждения которого установлены пары роликов, приводимых во вращение от приводов с редукторами. Указанные пары роликов создают в охватывающей их ленте натяжение, не превышающее предела текучести материала при максимальной температуре нагрева.

Конструкция устройства не приспособлена для реализации способа термической обработки протяжных изделий, включающего этапы ступенчатой закалки и изотермической выдержки. Существенный недостаток установки - сложность конструкции как для изготовления, так и для эксплуатации, в частности, сложность заправки ленты и поддержания непрерывного процесса термообработки.

Наиболее близким по технической сущности аналогом предлагаемого изобретения является способ термообработки тонкой стальной ленты [5] и приведенная в описании линия для реализации способа.

Известный способ включает нагрев ленты в печи, ступенчатое охлаждение сначала в нагретой жидкости (масло при температуре 200^oС) при протягивании ленты через жимки, затем на воздухе при скольжении ленты по холодной металлической поверхности, отпуск при скольжении ленты по гладкой металлической поверхности между плитами, нагретыми до температуры 400-550^oС, и охлаждение при движении ленты по холодной металлической поверхности. Коробление ленты устраняют протягиванием ленты через жимки и по гладким металлическим пластинам.

Недостаток известного способа в том, что ленту протягивают между плитами без поджатая, что не позволяет использовать его для устранения коробления толстой ленты при отпуске.

Охлаждение в нагретом масле ленты, нагретой до 900-960^oС, не обеспечивает высокой однородности структуры стали по толщине, ширине и длине ленты и высокой ударной вязкости вследствие интенсивного парообразования и низкой удельной теплопроводности масла в сравнении с теплопроводностью стали.

Линия для реализации известного способа [5], наиболее близкого по сущности к предлагаемому изобретению, показанная на схеме [5], состоит из размоточного устройства, сварочного станка, печи нагрева, устройства ступенчатой закалки, состоящего из ванны с жидкой закалочной нагретой средой; устройства охлаждения на воздухе при скольжении ленты по поверхности металлической опоры; жимок, расположенных после ванны; устройства изотермической выдержки, устройства охлаждения, намоточного устройства.

Существенный недостаток способа и линии для его реализации в том, что лента контактирует только с гладкой поверхностью одной плиты, что не позволит устранить коробление ленты толщиной 0,9-3,2 мм и не обеспечит плотный контакт ленты с плитами для передачи тепла от плит к ленте за счет высокой удельной теплопроводности стали, что увеличивает время изотермической выдержки и уменьшает производительность.

В изобретении поставлена задача такого усовершенствования способа и линии для термической обработки ленты, которое позволило бы обрабатывать стальную ленту толщиной 0,9-3,2 мм и шириной от 36 до 410 мм и получать высокий технический результат - высокие физико-механические характеристики стальной ленты и однородность структуры материала по его толщине, ширине и длине при высокой производительности линии термической обработки.

Сущность изобретения на способ термической обработки ленты состоит в последовательно выполняемых действиях над движущейся лентой, нагреве в печи выше температуры аустенизации и выдержке при заданной температуре, ступенчатой закалке путем охлаждения ленты сначала в жидкости со скоростью, обеспечивающей состояние переохлажденного аустенита до выхода ленты из охлаждающей жидкости, затем в воздушной среде при скольжении ленты по опорной металлической поверхности для обеспечения превращения аустенита в мартенсит, изотермической выдержке при заданной температуре при движении ленты между гладкими металлическими плитами и охлаждением на воздухе и при движении в контакте с металлической поверхностью.

Новым в предлагаемом способе является то, что нагрев и выдержку при заданной температуре проводят в электрической муфельной печи в течение 3,5-13 минут, ступенчатое охлаждение проводят сначала в жидкости, нагретой до температуры 270-310^oС, с высокой удельной теплопроводностью, составляющей 0,2-0,7 от удельной теплопроводности стали, при погружении ленты в жидкость на 1,0-3,5 мин, затем в воздушной среде в течение 3,0-11,2 мин, изотермическую выдержку выполняют в течение 1,3-4,0 мин в процессе движения ленты между металлическими плитами, нагреваемыми от электронагревателя до температуры 380-670^oС при удельном давлении плит на ленту 0,03-0,12 МПа, максимальном удельном натяжении ленты при выходе из плит, не превышающем половины величины предела прочности стали при заданной температуре изотермической выдержки и при удельном натяжении ленты на участке охлаждения в воздушной среде до входа в плиты в 5-10 раз меньшем, чем при выходе из плит.

Жидкую среду для быстрого охлаждения выбирают исходя из соотношения 0,2-0,7 ее удельной теплопроводности и теплопроводности инструментальной стали при температуре 270-310^oС (сплав Вуда, олово, расплавы солей, сплав свинца и сурьмы).

Наилучшей охлаждающей средой, обладающей высокой удельной теплопроводностью, близкой к удельной теплопроводности стали, и температурой кипения более высокой, чем температура аустенизации инструментальных сталей, для быстрого охлаждения толстой ленты на первой ступени закалки, обеспечивающей высокое качество ленты и высокую производительность линии, является нагретый до температуры 260-310^oС сплав свинца и сурьмы, взятых в весовом соотношении в %: свинец 85-92, сурьма 15-8.

Температура плавления сплава свинца и сурьмы при соотношении:
свинец - 92%, сурьма - 8% равна 250^oС;
свинец - 85%, сурьма - 15% равна 260^oС,
что соответствует жидкому состоянию сплава в заданном диапазоне температур охлаждения ленты.

Минимальное время нагрева в печи ленты из инструментальных сталей выше температуры аустенизации и определяется по эмпирической формуле:
t_н=[2,2-0,01(T-780^oC)]δ_л,
где t_н, Т, ^oС - время и температура нагрева;
δ_л - толщина ленты.

Для ленты толщиной 0,9 мм минимальное время нагрева t_н=1 мин, толщиной 3,2 -3,2 мин.

С учетом времени выдержки до полной аустенизации и получения качественной стали после термообработки время нахождения в печи участка ленты толщиной 0,9 мм должно быть не более 3,5 мин, для ленты толщиной 3,2 мм - не более 13 мин. При большем времени нагрева и выдержки образуется крупнокристаллическая структура и при термообработке не достигается мелкокристаллическая структура тросто-сорбита, снижается ударная вязкость стали и твердость. Диапазон времени нагрева 3,5-11,2 мин для лент толщиной 0,9-3,2 мм считается оптимальным.

Время до начала распада аустенита, переохлажденного при температуре 300^oС в расплаве: 1,5 мин для стали У8ГА и 2,5 мин для стали 9ХФ. Полный распад аустенита при этой температуре с превращением в мартенсит завершится через 30-35 мин.

Для полного обеспечения начала распада аустенита после выхода ленты из расплава устанавливают минимальное время первой ступени охлаждения 1,0 мин, максимальное - 3,5 мин. Начало распада аустенита непосредственно в расплаве обеспечит его полное превращение в мартенсит на второй ступени охлаждения. При охлаждении на воздухе в течение 3-11,2 мин большая часть аустенита превращается в мартенсит, а остаточный аустенит распадается полностью при изотермической выдержке в течение 1 мин. Минимальное время изотермической выдержки для ленты толщиной 0,9 мм принято 1,3 мин, что гарантирует отсутствие остаточного аустенита в термообработанной стали и стабильность ее свойств при эксплуатации. Максимальное время изотермической выдержки 5 мин принято для ленты толщиной 3,2 мм для обеспечения структурных превращений во всем сечении ленты.

При изотермической выдержке лент толщиной 0,9-3,2 мм в течение времени 1,3-5 мин при температуре из диапазона 380-670^oС твердость инструментальных сталей находится в пределах диапазона HRC 40-52, принятого для пил.

Между совокупностью существенных признаков предложенного изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Быстрое охлаждение в жидкой среде с высокой удельной теплопроводностью позволяет за короткое время (не более 1 мин) получать переохлажденный аустенит, а затем при охлаждении на воздухе мартенсит и (при дальнейшем отпуске) мелкозернистую структуру (тростит, сорбит) по всему сечению толстой ленты при высокой физико-механической характеристике и высоком уровне производительности.

Натяжение ленты перед агрегатом высокого отпуска и после него при протягивании ленты между плитами при удельном давлении 0,03-0,12 МПа позволяет получить поперечное коробление ленты не более 0,6 мм на 1 м, крыловатость не более 0,6 на 1 м длины и серповидность не более 0,4 на 1 м длины, что соответствует требованиям ГОСТов и позволяет получать качественные изделия.

В изобретении поставлена также задача создания линии термической обработки, реализующей предложенный способ, в которой за счет стабильности заданной скорости протягивания ленты, ее натяжения и заданных температур в устройствах термической обработки и их секциях получается термообработанная лента с требуемой структурой материала по поперечному сечению и длине ленты с заданными механическими свойствами и с отклонениями от геометрических размеров, не превышающими требования ГОСТов на изделия (26215-84, 980-80 и др.).

Сущность изобретения, относящегося к линии термической обработки ленты в том, что она содержит последовательно расположенные размоточное устройство, печь нагрева ленты и выдержки при заданной температуре, устройство ступенчатой закалки, состоящее из секции жидкостного охлаждения и секции охлаждения на воздухе при скольжении ленты по опорной металлической поверхности, жимки, установленные после секции жидкостного охлаждения, устройство изотермической выдержки и намоточное устройство.

Новым в линии является то, что устройство изотермической выдержки имеет электрический нагреватель, секцию нагрева ленты до температуры 380-670^oС и несколько секций изотермической выдержки ленты при заданной температуре, при этом каждая секция имеет неподвижную плиту, контактирующую с электрическим нагревателем нижней плоскостью и с движущейся лентой - верхней плоскостью, и подвижную в вертикальном направлении плиту, присоединенную к приводу и создающую заданное удельное давление на ленту, а линия включает тянущее устройство, расположенное между агрегатом изотермической выдержки и намоточным устройством и содержащее два барабана с равными наружными диаметрами с зубчатыми венцами, находящимися в зацеплении, - верхний барабан и нижний барабан, ось которого смещена относительно оси верхнего барабана в направлении, противоположном направлению горизонтального движения ленты, охватывающей последовательно сначала верхний, затем нижний барабаны; привод нижнего барабана, состоящий их электродвигателя с регулируемой частотой вращения ротора, коробки переключения передач и редуктора с установленной на его выходном валу шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом нижнего барабана; тянущие валки: верхний - нажимной и нижний - приводной с шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом верхнего барабана.

При набегании натянутой ленты на барабан лента изгибается и в ее внешнем слое появляются дополнительные напряжения, величина которых зависит от диаметра барабана.

Из условия прочности ленты, термообрабатываемой в линии,

где σ_s,σ_в,E - предел текучести, предел прочности и модуль упругости инструментальной стали при растяжении;
δ_л - максимальная толщина обрабатываемой ленты;
D - диаметр барабана тянущего устройства.

При Т=500^oС и σ_s=0,3 σ_в получим

Для ленты из инструментальных сталей, набегаемой на барабан при Т=20-100^oС, σ_в=1420 МПа получим
D/δ_л>500.

Для исключения разрыва ленты по условию ее прочности величина отношения диаметра барабана тянущего устройства к максимальной толщине ленты, выбираемой из номенклатуры термообрабатываемых лент, должна превышать 500.

Для обеспечения заданной длительности термической обработки ленты толщиной 1,6-3,2 мм из инструментальной стали в соответствующей термообрабатывающей среде при постоянной скорости протяжки ленты необходимо соблюдать оптимальные соотношения длин участков ленты, находящихся в печи нагрева и в секции жидкостного охлаждения, как 5:1, а находящихся в секции воздушного охлаждения и в секции изотермической выдержки - 3:1. Эти соотношения для ленты толщиной 1,6-3,2 мм приняты на основе экспериментов.

Для ленты толщиной 0,9-1,5 мм эти соотношения другие, зависят от толщины ленты и выбираются на основе накопленного опыта из интервалов (6-4):1 и (7-9): (1-2). Соотношения длин участков ленты изменяются при термообработке за счет следующих факторов: число нагреваемых секций в печи нагрева (1, 2, 3); глубина погружения ленты в жидкость и соответственно длина участка ленты (1,3-2,6 м), длина участка охлаждения на воздухе (7-9 м), количество нагреваемых секций изотермической выдержки (2, 3, 4), причем каждая имеет определенную длину.

Массивные стальные плиты в устройстве изотермической выдержки обеспечивают быстрый подвод тепла к ленте за счет высокой удельной теплопроводности стали, поджатие ленты, препятствующее короблению, высокий коэффициент трения ленты по плитам, обеспечивающий высокое значение силы трения на поверхностях ленты и удельное сопротивление движению ленты до 0,5 σ_s, преодолеваемое тянущим устройством. Напряжения, создаваемые в ленте, при совместном действии устройства изотермической выдержки и тянущего устройства препятствуют короблению ленты и позволяют получить после окончательного охлаждения ленты на барабанах величины линейных отклонений от идеального состояния ленты, не превышающие допустимые стандартами и техническими условиями.

Соотношение размеров устройств и длин их зон позволяет соблюсти заданное соотношение длительности этапов термической обработки ленты при постоянной скорости движения ленты, выбираемой в зависимости от ее толщины и ширины и обеспечиваемой тянущим устройством.

Таким образом, предложенный способ термической обработки и линия для его реализации могут обеспечить любой заданный режим термообработки лент толщиной от 0,9 до 3,2 мм и шириной от 36 до 410 мм при высоком качестве лент, оцениваемом как по уровню и стабильности физико-механических свойств, так и по отклонениям от геометрических размеров.

На фиг. 1 представлена схема линии для реализации способа термической обработки стальной ленты, на фиг.2 - схема тянущего устройства.

Линия содержит последовательно расположенные размоточное устройство 1, печь нагрева 2, устройство ступенчатой закалки 3, состоящее из секции жидкостного охлаждения 4 с жимками 5 и секции воздушного охлаждения 6; устройство изотермической выдержки 7, тянущее устройство 8, намоточное устройство 9.

Для обеспечения непрерывной работы линии путем образования непрерывно движущейся ленты из рулонов, последовательно надеваемых на разматывающее устройство 1, линия дополнительно включает сварочный станок 10, накопители ленты 11 и 12, тянущие вальцы 13, установленные перед накопителем 11 после жимок 5 и после накопителя 12, ножницы 14, съемник рулонов (не показан).

Печь 2 имеет три секции: 2 секции электронагрева 15 и одну секцию 16 изотермической выдержки ленты, движущейся в муфеле 17 из жаропрочной стали, заполняемом безокислительной газовой средой.

Секция жидкостного охлаждения 4 имеет ванну 18 и электрический нагреватель, состоящий из зоны 19 нагрева ванны и зоны 20 регулирования температуры жидкости в ванне.

Ванна 18 имеет направляющие для ленты, выполненные в виде приводимых во вращательное движение двух рычагов 21, служащих для погружения ленты в охлаждающую жидкость и удержания в ней на заданной глубине.

Секция воздушного охлаждения 6 имеет опорную металлическую поверхность в виде рольганга 22, по которому движется лента.

Устройство изотермической выдержки 7 имеет электрический нагреватель 23, разделенный на секцию 24 нагрева ленты и секцию 25 изотермической выдержки. На нагревателе 23 установлены неподвижные нагревательные плиты 26 и подвижные в вертикальном направлении плиты 27, присоединенные к приводу 28, который может быть механическим или пневматическим.

Верхняя плоскость неподвижной плиты 26 контактирует с движущейся по ней лентой, подвижная плита 27 создает на ленту давление, величина которого зависит от ее веса и от площади контакта ленты с плитами.

Тянущее устройство 8 содержит два барабана, верхний 29 и нижний 30, с равными наружными диаметрами и зубчатыми венцами 31, находящимися в зацеплении; ось нижнего барабана 30 смещена относительно оси верхнего барабана 29 в направлении, противоположном направлению горизонтального движения ленты. Набегающая часть ленты охватывает сначала барабан 29, затем барабан 30 и входит в тянущие валки 32, один из которых приводится в движение закрепленной на нем шестерней 33, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом барабана 29, а второй - нажимной, служит для поджатия ленты и создания тянущей силы. Привод барабанов осуществляется от электродвигателя 34 с регулируемой частотой вращения ротора, коробки переключения передач 35 и редуктора 36 с установленной на его выходном валу шестерней 37, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом 31 барабана 30.

К каждой из электронагревательных секций 15, 16, 24, 25 и зон 19, 20 подключены терморегуляторы 38 с термопарами.

Длины участков ленты, находящихся во взаимодействии с термообрабатывающей средой, рассчитывают по формуле:
l_i=υ•t_i,
где l_i, i - длина и номер участка ленты;
υ - постоянная скорость движения ленты, обеспечиваемая тянущим устройством;
t_i - время взаимодействия ленты с термообрабатывающей средой, определяемое из расчетов процесса термической обработки.

При постоянной скорости протяжки ленты конструктивные соотношения размеров равны соотношениям времен взаимодействия ленты с термообрабатывающими средами.

Для обработки ленты толщиной 1,6...3,2 мм установлены оптимальные соотношения для длин участков ленты, находящихся в печи нагрева и в секции жидкостного охлаждения - 5:1, а находящихся в секции воздушного охлаждения и в секции изотермической выдержки - 3:1.

Работа линии происходит в следующем порядке.

Разогревают в соответствии с технологией печь 2 до температуры 900-960^oС, жидкость в ванне 18 до 270-310^oС, секции 24 и 25 электрического нагревателя 23 устройства изотермической выдержки 7 - до 380-670^oС.

Температуры нагрева задают на всех терморегуляторах 38, которые поддерживают ее с отклонением ±10^o после достижения заданной величины. Устанавливают рулон стальной ленты в состоянии поставки на размоточное устройство 1, разматывают ленту до тянущих вальцов 13 перед накопителем 11, включают вальцы 13, протягивают ленту через печь 2, над секцией жидкостного охлаждения 4, через жимки 5 по рольгангу 22, между плитами 26 и 27, надевают на барабаны 29, пропускают между валками 32. Включают передачу на коробке переключения 35, соответствующую заданной скорости движения ленты, задают частоту вращения ротора электродвигателя 34 и включают его. Дотянув ленту до вала намоточного устройства 9, закрепляют ее на валу и включают намоточное устройство 9. Опускают подвижные плиты 27 на ленту, создавая необходимое удельное давление на нее. Вращением рычагов 21 опускают ленту в охлаждающую жидкость на заданную глубину, отключают электронагрев зоны 19.

Разводят валки вальцов 13, обеспечивая протяжку ленты тянущим устройством 8. С этого момента в линии начинается непрерывный процесс термообработки стальной ленты. Поступающая от нагретой ленты тепловая энергия отводится от жидкости охлаждающими устройствами.

После намотки рулона заданного диаметра ленту обрезают ножницами 14 и снимают рулон. В течение времени снятия рулона лента поступает в накопитель 12.

Источники информации
1. RU 2116360 C1, кл. C 21 D 9/52, БИ 21, 1998.

2. Патент СССР 262733, кл. C 21 D 9/52, БИ 6, 1970.

3. SU 1145040 A, кл. С 21 D 9/52, БИ 10, 1985.

4. SU 1217897 A, кл. C 21 D 9/52, БИ 10, 1986.

5. Авт.св. СССР 154552, кл. С 21 D 9/52, БИ 10, 1963.

Claims (6)

1. Способ термической обработки непрерывно движущейся стальной ленты, включающий нагрев в печи выше температуры аустенизации и выдержку при заданной температуре, ступенчатое охлаждение сначала в жидкости со скоростью, обеспечивающей состояние переохлажденного аустенита до выхода ленты из охлаждающей жидкости, затем в воздушной среде, изотермическую выдержку при заданной температуре, обеспечивающую заданные физико-механические свойства стали и охлаждение до температуры окружающей среды, отличающийся тем, что нагрев и выдержку при заданной температуре проводят в электрической муфельной печи в течение 3,5-13 мин, ступенчатое охлаждение проводят сначала в нагретой до температуры 270-310^oС охлаждающей жидкости с высокой удельной теплопроводностью, составляющей 0,2-0,7 от удельной теплопроводности стали, при погружении ленты в нее на 1,0-3,5 мин, затем в воздушной среде - в течение 3,0-11,2 мин, изотермическую выдержку проводят в течение 1,3-4,0 мин в процессе движения ленты между металлическими плитами, нагреваемыми до 380-670^oС, при удельном давлении плит на ленту 0,03-0,12 МПа и максимальном удельном натяжении ленты при выходе из плит, не превышающем половины величины предела прочности стали при заданной температуре изотермической выдержки, и при удельном натяжении ленты на участке охлаждения в воздушной среде до входа в плиты, в 5-10 раз меньшем, чем при выходе из плит.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждающей жидкостью является сплав свинца и сурьмы при следующем соотношении, вес. %:
Cвинец - 82-92
Cурьма - 18-8
а непрерывное движение стальной ленты осуществляют при скорости 0,8-3,0 м/мин.

3. Линия для термической обработки непрерывно движущейся стальной ленты, содержащая последовательно расположенные размоточное устройство, сварочный станок, печь нагрева ленты и выдержки при заданной температуре, устройство ступенчатой закалки, состоящее из секции жидкостного охлаждения и секции охлаждения на воздухе при скольжении ленты по опорной металлической поверхности, жимки, установленные после секции жидкостного охлаждения, устройство изотермической выдержки при скольжения ленты между нагретыми металлическими плитами и намоточное устройство, отличающаяся тем, что устройство изотермической выдержки содержит секцию нагрева ленты до 380-670^oС и несколько секций изотермической выдержки ленты при заданной температуре, при этом каждая секция имеет неподвижную плиту, контактирующую с электрическим нагревателем нижней плоскостью и с движущейся лентой - верхней плоскостью, и подвижную в вертикальном направлении плиту, присоединенную к приводу и создающую заданное удельное давление на ленту, линия снабжена тянущим устройством, расположенным между агрегатом изотермической выдержки и намоточным устройством и содержащим два барабана - верхний и нижний с равными наружными диаметрами с зубчатыми венцами, находящимися в зацеплении, ось нижнего барабана смещена относительно оси верхнего барабана в направлении, противоположном направлению горизонтального движения ленты, охватывающей последовательно сначала верхний, а затем нижний барабаны, и тянущие валки - верхний нажимной и нижний - приводной с шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом верхнего барабана.

4. Линия по п. 3, отличающаяся тем, что привод нижнего барабана состоит из электродвигателя с регулируемой частотой вращения ротора, коробки переключения передач и редуктора с установленной на его выходном валу шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом нижнего барабана.

5. Линия по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что величина отношения диаметра барабана тянущего устройства к максимальной толщине ленты, подвергаемой термической обработке в линии, превышает 500.

6. Линия по любому из пп. 3-5, отличающаяся тем, что для стальной ленты толщиной 1,6-3,2 мм, длины участков печи нагрева и секции жидкостного охлаждения соотносятся как 5: 1, а секции воздушного охлаждения и секции изотермической выдержки - 3: 1.

Images