Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3791
.pdf
Дата проведения съезда (Швеция): ноябрь. 13,1924.
243,006 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): ноябрь. 13, 1925. № 28,593/25.
1
| Завершено. Принято к публикации: 13 мая 1927 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Метод жесткого отжига металлических сплавов.
Мы, Йенст Лассен Лакур, подданный короля Швеции, проживающий по адресу: Йилла Сольтхульт,
Хальсингборг, Швеция, и Фредрик Оливер Мартин Линд, подданный короля Швеции, проживающий по адресу:
Пльсгатан, 4, Хальсингборг, Швеция, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Общеизвестно, что металлические сплавы, состоящие в основном из меди, цинка, олова, свинца и алюминия
или из некоторых из этих металлов, при механической обработке становятся настолько твердыми и хрупкими,
что для дальнейшей обработки их необходимо подвергнуть повторному отжигу.
Этот отжиг обычно достигается путем помещения заготовки в нагретую ретортную печь или аналогичное
устройство, где она нагревается до определенной температуры, а затем извлекается для охлаждения на
воздухе или в специально предназначенных для этой цели охлаждающих печах. В результате такой
обработки сплавы становятся несколько мягче, но далеко не настолько мягкими, чтобы допустить
принудительную механическую обработку. Поэтому сплавы необходимо многократно отжигать между
постепенными механическими операциями, чтобы предотвратить их чрезмерное затвердевание,
кристаллизацию и хрупкость, которые могут привести к их повреждению в процессе повторных механических
операций.
Известны процессы отжига стали и сплавов, содержащих железо, при которых желаемые свойства
достигаются путем медленного нагрева металла до желаемой температуры отжига и последующего
медленного охлаждения, однако поведение железа и стали при медленном охлаждении от температуры
отжига существенно отличается от поведения меди и сплавов меди.
Известные методы, подходящие для железа и стали, поэтому не обязательно подходят для сплавов,
состоящих в основном из меди, цинка, олова, свинца и алюминия, или некоторых из них, на которые
распространяется настоящее изобретение.
Также было предложено отжигать металлы путем помещения детали, подлежащей отжигу, внутрь и удаления
из этой оболочки путем исчерпания окислительного воздействия окружающей среды, а также включения
отжигаемого изделия в электрическую цепь, которая представляет собой вторичную цепь электрического
трансформатора, для нагрева указанного изделия до температуры отжига и, наконец, медленного охлаждения
указанного изделия перед воздействием на него окислительных факторов. 60 Кроме того, в случае сплава,
состоящего из меди, железа, никеля и алюминия в заранее определенных количествах, было предложено
подвергнуть сплав отжигу путем нагрева при температуре 800 °C в течение нескольких часов (65 часов).
Затем температура понижается до 500–700 °C, и это состояние поддерживается в течение от одного до трех
часов; после этого сплав довольно быстро охлаждается водой, потоком воздуха или другими удобными
способами.
В ходе наших исследований мы обнаружили, что указанная выше твердость обусловлена тем, что при
известных процессах отжига нагрев и охлаждение происходят настолько быстро, что не хватает времени для
полного изменения структуры сплава. Таким образом, согласно нашему изобретению, мы подвергаем сплавы,
состоящие в основном из меди, цинка, олова, свинца и алюминия или некоторых из этих металлов и не
содержащие железа или стали, отжигу путем медленного нагрева в печи до подходящей температуры отжига,
с последующим очень медленным охлаждением в той же печи до температуры ниже 75 процентов от
указанной температуры отжига, после чего сплав подвергается воздействию воздуха для дальнейшего
охлаждения. В некоторых случаях медленное охлаждение сплава может продолжаться до температуры от
одной трети до двух третей от максимальной температуры, прежде чем сплав будет подвергнут дальнейшему
охлаждению на воздухе. Благодаря этой обработке получаются гораздо более прочные сплавы, способные
выдерживать значительно большее количество механических воздействий — до того, как потребуется
дальнейший отжиг, — чем это возможно при обычном методе отжига.
Необязательно использовать электрическую печь, хотя предпочтительно, чтобы внутренняя часть печи, в
которой происходит процесс, была изолирована от окружающего воздуха, или чтобы в камеру печи вводились
газы, не содержащие свободного кислорода, для удаления из нее кислорода воздуха, или чтобы вводились
такие вещества, как древесный уголь или подобные вещества, которые потребляют кислород в камере печи,
тем самым максимально замедляя окисление сплава. Чтобы предотвратить резкое охлаждение, после
достижения желаемой температуры отжига заготовку нельзя извлекать из печи для отжига и медленно
охлаждать в другом месте. Во время такой транспортировки заряда очень высока вероятность резкого
изменения температуры, если не приняты специальные меры предосторожности, что немедленно оказывает
негативное воздействие на структуру заряда.
Таким образом, при реализации нашего изобретения медленный нагрев и очень медленное охлаждение
шихты происходят в одной и той же печи. Для предлагаемого метода стойкого отжига обычные ретортные
печи, работающие на угле, дровах, газе или масле и т. д., не совсем подходят, но при использовании этого
метода предпочтительно применять электрическую печь с возможностью легкой регулировки температуры.
Температура отжига зависит от состава сплава. Время, необходимое для нагрева до такой степени, чтобы
обеспечить отжиг, и период медленного охлаждения также должны варьироваться в зависимости от состава
сплава; однако первое, как правило, занимает лишь около половины времени второго периода, который
должен составлять несколько часов.
Например, в случае латуни, содержащей 62% меди и 38% цинка, сплав нагревают до 650 °C примерно за
полтора-два часа в закрытой печи, после чего медленно охлаждают в той же печи до 300 °C примерно за два
с половиной-три с половиной часа. Затем сплав извлекают из печи и подвергают обычному воздушному
охлаждению на открытом воздухе.
Применение предложенного здесь метода жесткого отжига позволяет значительно сократить количество
процессов отжига, как указано выше, а также избежать обычной последующей операции травления, т. е.
погружения отожженного сплава в более или менее разбавленный раствор серной или азотной кислоты для
очистки сплава от оксидов. Однако это не единственное преимущество; когда печь, в которой происходит
отжиг и охлаждение заготовки, является электрической печью, которая эффективно изолирована от
окружающего воздуха, и заготовка охлаждается в указанной печи примерно до половины температуры отжига,
сплавы в нагретом состоянии не контактируют с внешней атмосферой, а также с вредными газами, и поэтому
лишь незначительно окисляются. 85 Для дальнейшего снижения окисления во время нагрева и охлаждения
можно вводить газы, не оказывающие вредного воздействия на сплавы, такие как, например, оксид углерода,
азот или подобные инертные газы, тем самым удаляя воздух из печи.
Кислород также можно удалить, добавив древесный уголь или подобные вещества, которые поглощают
кислород из воздуха и тем самым предотвращают окисление сплава.
Полученный таким образом сплав практически не отличается чистотой и блеском при выходе из печи, как и в
момент его первоначального введения. 100 Подробно описав и определив природу нашего изобретения и
способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы заявляем, — это: 105 1. Усовершенствованный метод
вязкого отжига металлических сплавов, состоящих в основном из меди, цинка, олова, свинца и алюминия или
некоторых из этих металлов, причем указанные сплавы не содержат железа или стали, 110 характеризуется
тем, что металлический сплав медленно нагревается в печи до подходящей температуры отжига, а затем
очень медленно охлаждается в той же печи до температуры ниже 75% от указанной 115 температуры отжига,
после чего сплав подвергается воздействию воздуха для дальнейшего охлаждения.
Соседние файлы в папке патенты