Установка для химико-термической обработки изделий

А 1 тр 1) С 23 С 8/40 ЙД."ЩЩф ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ хро с.2 ГОСУДАРСТЭЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И 01 НРЫТИЯМПРИ П 4 НТ ССОР К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина (72).И.И.Горшков(57) Изобретение относится к установке для химико-термической обработки. Цель.изобретения - ускорение процесса насыщения путем создания трехосного растяжения в изделиях. Установка содержит нагревательную ванну, разделенную на полости перегородкой с отверстием, механизм созедания трехосного растяжения в видеустановленного в одной полости ванны поршня со штоком, привода горизонтального пе, 80 1650 6 ремещения, соединенного через коническую муфту (М) 9эксцентрично установленную в отверстии штока, и привода вращения, соединенного через валс М 9, и контейнера 12, установленного в другой полости ванны, выполненного в виде замкнутой емкости склапаном и отверстиями. Котейнер сизделием загружают в ванну, Начинаютработать приводы 7 и 8, М 9 перемещается в отверстии и вращается, поршень начинает совершать воэвратнопоступательное перемещение, Для обеспечения необходимой длительности процесса насыщения проводят многократное перемещение поршня, которое до- астигается вращением эксцентрическойМ 9. Использование данной установкипозволяет в импульсном режиме обеспечить условия всестороннего рестя- Е ,жения и тем самым ускорить насыщениеметаллов для иэделий сложной конфигурации. 2 з.п,ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано прихимико-термической обработке изделий,Цель изобретения - ускорение про 5цесса насыщения путем создания трехосного растяжения в обрабатываемыхизделиях и повышение надежности в работе,На фиг.1 показана установка, общийвид; на Фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Установка содержит ванну 1, разделенную на две полости перегородкой 2 с отверстием в нижней ее части,нагревательное устройство 3, механизм 15создания трехосного растяжения,выполненный в виде установленногов одной из полостей поршня 4 соштоком 5, в котором имеется отверстие 6, приводы 7 и 8 горизонтального перемещения и вращений эксцентрической конической сбалансированной муфты 9, установленной в отверстии 6 и соединенной через шток 10 сприводом 7 горизонтального перемещения и с приводом вращения через вал11 и шпицевое соединение, и расположенного во второй полости ванны 1контейнера 12 в виде замкнутой емкости с клапаном 13, с загрузочнымиотверстиями 14 и каналами 15. Муфта9 выполнена с маховиком 16, а на штоке 5 закреплен круговой отражатель17 для уменьшения разбрызгиваниярасплава.Установка работает следующим об 35разом.Ванна 1 заполняется расплавом 18.В исходном состоянии в контакте соштоком 5 находится симметричнаячасть муфты 9 и перемещение поршня 4отсутствует. При движении штока 10привода горизонтального перемещенияперемещается муфта 9 влево и шток 5вместе с поршнем 4 начинает совершать возвратно-поступательное движение, амплитуда которого зависит отперемещения муфты 9 с частотой, определяемой скоростью вращения привода 8 и выбираемой в зависимости отсвойСтв и состояния расплава.50Учитывая особое состояние жидкостив условиях быстрого нагружения, движение поршня вверх приводит к растяжению расплава и созданию в ней и виэделии 19, установленном в контейнере 12, условий объемного растяжения,которое затем циклически повторяется.Для обеспечения необходимой длитель-ности процесса насыщения проводят многократное повторение движения поршня 4 вверх, которое. достигается вращением эксцентрической муфты 9. Для . регулирования амплитуды перемещения штока 5, а следовательно, и поршня 4, муфта может быть смещена влево с помощью привода 7 горизонтального перемещения, Это приводит к созданию в расплаве 18 и изделии 19 больших растягивающих напряжений, За счет присутствия в расплаве активного элемента и создаваемого трехосного растяжения происходит ускоренная диффузия элементов в изделии. Во время смены изделий 19 муфта 9 вновь отводится вправо и гидростатическое растяжение в жидкости снижается.Для установки и удаления изделий 19 используется контейнер 12 с полостью, при подъеме которого производится выталкивание изделия через отверстия 14 и установка новых иэделий. Поршень опускается в расплав. Происходит заполнение полости через клапан 13. Предлагаемая установка позволяет получить всестороннее растягивающее напряжение и этим упруго деформировать растяжением изделия любой конфигурации во всем объеме.Проведение процесса насыщения длится несколько часов а при проведении в предлагаемой установке длитсянесколько секунд.1П р и м е р 1. Хромирование стали У 8 в ванне состава СаС 1, ВаС 1, ИаС 1, 1 г, СгС 1 при 1200 ОС дает толщину слоя 200 мкм за 3 ч. б о, длястали составляет 900 МПа, следовательно, учитывая ускорение диффузии на 10 ф, рабочее напряжение (7 ( 900 МПа при приложении растягивающих напряжений, обработка детали сложной конфигурации занимает 4 с так как,используя выражение Х = 2 Пу где Х - средяяя глубииа слоя; Э - яоэффициеят лиффузии, ь - время, считая В = 0,55, а дня условий установки 55 к 10 , имеемЛ Х 2002 Р 2" 0,55 10С учетом цикличности время процесса составляет 6 - 8 с.П р и м е р 2. Алитирование в расплаве. Использована сталь У 8, Со = 900 МПа, А 1 - 103 Ре при 700-800 фС, толщина слоя 0,15 - 0,2 мм, время составляет 10 - 15 с.1650768 Составитель Н.КузовкинаТехред А.Кравчук борская ектор актор Н.Туп аказ 15ВНИИПИ Типаж 569сударственного комитет113035, Москва,Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб., д. 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина П р и м е р 3. Хроматометрнрование, Использована сталь У 8. 6,1= 900 МПа, расплав А 1 - 20% Сг - 10 ХРе, температура 1000 С, время 510 с, ожидаемая толщина слоя 0,20,3 мм.П р и м е р 4. Цементация. Расплав80% НаСО- 20% МаС 1. Деталь, обсыпанная 8 Сна,декстриновом клее, помещается в установку при 900 С. Время 3 - 5 с, толщина слоя 0,5 - 0,6 мм.П р и м е р 5. Нитроцементация,Расплав На СО 75% - ЮаС 1 25%. Деталь, обсыпанная ИНС 2 и ЯС на15декстриновом клее. Время 5 - 10 с,слой 0,4 - 0,6 мм.П р и м е р 6. Совместное насыще-.ние комплексом легирующнх элементов.Расплав - А 1 - 10 - 30%; Со 10%; 20Ре 5 - 10%; И - 5 - 10%; Ч - 5 - 10 ХМо, температура 800 - 900 С, время,5 - 15 с.Использование данной установкипозволяет в импульсном режиме реализовать условия всестороннего растяжения, ускорить процесс насыщенияметаллов для изделия сложной конфигурации и повысить качество за счетуменьшения размера металлургического зерна в связи с малым временемвыдержки при обработке,Формула и э о б р е т е н и я1. Установка для химико-термической обработки изделий, содержащая ванну и нагревательное устройство,о т л и ч а в щ а я с я тем, что, сцелью ускорения йроцесса насыщенияпутем создания трехосного растяжения в обрабатываемых иэделиях, установка снабжена механизмом созданиярастяжения, выполненным в виде поршня со штоком с отверстием и соединенного с ним привода горизонтального перемещения через коническую муфту, эксцентрично установленную в отверстии штока, привода вращения, соединенного с конической муфтой черезвал, и контейнера в виде замкнутойемкости с отверстиями для загрузкиизделий и прохода рабочей среды и скпапаном, а ванна выполнена с перегородкой с отверстием в нижней еечасти, делящей ванну на полости, приэтом в одной иэ полостей ванны размещен контейнер, а в другой - поршень. 2. Установка по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, шток поршня выполнен с отражателем брызг рабочей среды. 3. Установка по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, муфта выполнена с маховиком.И