Введение

Камерные печи с выдвижным подом применяются на машиностроительных и металлургических предприятиях для отжига, отпуска и нагрева под закалку тяжелых деталей [1].

В данной работе спроектирована топливная камерная печь с выдвижным подом и с окислительной атмосферой для закалки зубьев ковша эскалатора из стали марки 110Г13Л; длина зуба 400 мм, высота 100 мм, ширина поперечного сечения 100 мм.

Химический состав, свойства материала и предлагаемый режим термической обработки приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики аустенитной стали 110Г13Л [2]

Массовая доля элементов, %, по ГОСТ 4543-71

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Cu

0,90-1,40

0,80-1,00

11,50-15,00

≤0,050

≤0,12

≤1,00

≤1,00

≤0,30

Механические свойства при комнатной температуре

Режим термообработки по ГОСТ 4543-71

σ0,2, Н/мм2

σв, Н/мм2

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см2

HB

Закалка

1050 – 1100 °С

вода

360 -380

654 - 830

34 - 53

34 - 43

260 - 350

186 - 229

Термическая обработка различных сплавов, проводимая для улучшения их свойств путем получения желаемой структуры, осуществляется посредством теплового воздействия на обрабатываемый сплав. Соблюдение заданного режима теплового воздействия на сплав оказывает сильное влияние на качество продукции, поскольку именно оно предопределяет условия протекания структурных превращений. При всем многообразии термической обработки тепловое воздействие сводится к нагреву металла до определенной температуры, к выдержке при ней, а затем охлаждения с заданной скоростью. В промышленности находят применение такие виды термической обработки сплавов, при которых могут осуществляться нагрев с остановками для промежуточной выдержки, ступенчатая выдержка при разных температурах и даже ступенчатое охлаждение. Однако с точки зрения организации теплового воздействия на металл при термообработке можно выделить три стадии процесса: 1) нагрев; 2) выдержка; 3) охлаждение.

Для осуществления заданного режима термообработки изделие должно пройти периоды нагрева и выдержки. Под температурой нагрева понимают обычно температуру, которую достигает металл к началу периода выдержки. Температура нагрева определяется химическим составом сплава и видом термообработки.

Режим окончательной термической обработки зубьев состоит из операции закалки. Для аустенитных сталей используют закалку с высоких температур (Т_з = 1050°С), обеспечивающих растворение избыточных фаз и гомогенность твёрдого раствора. Охлаждение проводят в воде.

Также в работе производится разработка плана участка цеха для термической обработки зубьев с учетом всех особенностей и стандартов технологической планировки участка и с учетом конструкции рассмотренной печи.