Установка для термообработки металлов

Союэ СоеетскикСоциалистическикРеспублик К АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВУ 6 вт, свид-ву - 21) 2828933/24 лнительное к Заявлено 10.10.7 1)М Клз Н 05 В 6/3 рисоединением заявкисударстееккык кемитет СССР(23) Приорит пе делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретен и Б. Бреслав-Масленников и С. Н. иков Институт физики твердого тела и полупАН Белорусской ССР(71) Заявитель ЕРМООБРАБОТКИ МЕТАЛЛ 54) УСТАНОВКА Цельи рабооддерж Для д зобретения -ы установкиания температстижения этограмматоромвая обмоткао обратнымсоединена с в ение надежносстабилизации сплава.установка снабитным усилитео включена пауправляющая пирометра, а повышпутемуры рай целии магнкоторогвиткам,ыходом жена пролем, силораллельнобмотка Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для получения сплавов и чистых металлов, для проведения зонной плавки, физико-химических исследований взаимодействия отдельных элементов, осуществления термообработки, в том числе закалки из жидкого состояния и температур ниже температуры плавления с высокой скоростью охлаждения.Известна установка для плавки во взвешенном состоянии и термообработки металлов, содержащая индуктор с основными и обратными витками, связанными с выходом высокочастотного генератора. Температуру расплавленного металла регулируют с помощью изменения напряжения на индукторе и механического перемещения обратных витков относительно основных 1.1Недостатком установки является трудность удерживания температуры расплавленного металла длительное время.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка для термообработки металлов, содержащая уст ройство для плавки во взвешенном состоянии, индуктирующая система которого выполнена из основных и обратных витков, установленных соосно и пбдключенных встречно-последовательно к выходному трансформатору высокочастотного генератора, устройство для охлаждения, установленное под основными витками соосно с ними, и пирометр для измерения температуры металла в плавильном устройстве 2 .Однако эта установка не позволяет автоматизировать процесс регулирования температуры расплава, увеличить время нахождения расплава во взвешенном состоянии, так как регулирование температуры производят путем механического перемещения обратных витков. Кроме того. необходимость, присутствия оператора для перемещения витков и инерционность регулирования снижают надежность работы и стабильность поддержания температуры.компенсирующая - с выходом программатора.Кроме того, с целью повышения скорости охлаждения, устройство для охлаждения снабжено сосудом Дьюара с жидким хлад- агентом, например азотом.На чертеже изображена схема установки.Устройство для плавки во взвешенном состоянии состоит из основных (левитирующих) витков 1 и обратных витков 2, соединенных встречно-последовательно. Выводы их служат для подключения к выходному трансформатору высокочастотного генератора.Параллельно обратным виткам подключена силовая обмотка 3 магнитного усилителя 4. Управляющая обмотка 5 усилителя 4 соединена с выходом пирометра 6, а компенсирующая обмотка 7 - с выходом программатора 8. Образец 9 металла находится между основными 1 и обратными 2 витками. Под основными витками 1 расположено устройство для охлаждения из тугоплавкой ампулы 1 О с тиглем 11, размещенными в сосуде Дьюара 12, заполненным хладагентом - жидким азотом 13.Установка работает следуюшим образом.Образец 9 металла помещают между витками 1 и 2 и подают питание на витки от высокочастотного генератора через понижающий трансформатор. Образец 9 расплавляется во взвешенном состоянии, под действием электромагнитного поля витков 1 и 2. Заданная температура расплава поддерживается за счет того, что обратные витки 2 шунтированы обмоткой 3, При этом температура расплава измеряется пирометром 6, а задается программатором 8. Задание температуры может осуществиться по любому закону.Так как обмотки 5 и 7 включены встречно, при отклонении температуры от заданной пирометр 6 выдает на обмотку 5 сигнал, отличающийся от сигнала на обмотке 7. Разность этих сигналов воздействует на обмотку 3 и с ее помощью изменяет ток в обратных витках 2. Все это приводит всю систему в равновесие. т,е. возвращает. ее к заданной температуре. В силу автоматического поддержания температуры наличие оператора не требуется, а малая инерционность установки позволяет поддерживать заданную температуру расплава долго и с 4большой точностью. Пределы изменения температуры составляют 600 - 1200 С.После необходимой выдержки расплавапитание отключается и металл сливается в тигель 11, где и охлаждается. Ампула 1 О 5 необходима для создания вакуумированногоили газонаполненного объема.Наличие сосуда Дьюара 12 с жидким азотом позволяет достичь очень больших скоростей охлаждения при термообработке.Предлагаемая установка позволяет проводить зонную плавку, закалку с любой температуры от 3000 С со скоростью охлаждения до 3000 С в секунду. При этом достигаются высокая однородность по составу, автоматическое удержание температуры расплава длительное время на заданном уровне, либо ее изменение по произвольному закону.формула изобретения20 1. Установка для термообработки металлов, содержащая устройство для плавки вовзвешенном состоянии, индуктирующая система которого выполнена из основных и обратных витков, установленных соосно и подключенных встречно-последовательно к выходному трансформатору высокочастотногогенератора, устройство для охлаждения, установленное под основными витками соосно с ними, и пирометр для измерения температуры металла в плавильном устройстве,З 0 отличающаяся тем, что, с целью повышениянадежности работы установки путем стабилизации поддержания температуры расплава, установка снабжена программатором и магнитным усилителем, силовая обмотка которого включена параллельно обратЗ ным виткам, управляюшая обмотка соединена с выходом пирометра, а компенсирующая - с выходом программатора.2. Установка по п. 1, отличающаяся тем,что, с целью повышения скорости охлажде 40 ния, устройство для охлаждения снабженососудом Дьюара с жидким хладагентом, например азотом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР45476318, кл. С 21 И 5/56, 1975,2. Фогель А. А. Индукционный метод удержания жидких металлов во взвешенном состоянии, Л., Машиностроение, 1979, с. 54-63Редактор Н. ЕгороваЗаказ 6122/80ВНИИПпо113035,Филиал ПП Составитель О. Т Техред А. Бойкас Тираж 889 И Государственного коми делам изобретений и о Москва, Ж - 35, Раушская П Патент, г. Ужгород,