Спосіб одержання молольних тіл

Реферат: Спосіб одержання молольних куль та інших молольних тіл включає етапи нагрівання заготовок, формування молольних тіл деформацією і наступний відпуск. Як заготовки використовують фрагменти старопридатних рейок з рейкової сталі. Формування молольних тіл деформацією здійснюють щонайменше одним з методів: поперечно-гвинтової прокатки, штампування, кування або лиття, або будь-яким іншим методом, придатним для формування молольних тіл деформацією. Перед відпуском виконують загартовування молольних тіл. UA 76823 U (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ МОЛОЛЬНИХ ТІЛ UA 76823 U UA 76823 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до металургії, машинобудування, а саме до технології термічної обробки металевих виробів, та може бути використана для одержання молольних куль та інших молольних тіл з високими експлуатаційними властивостями. Найбільш близьким за суттю технічним рішенням є патент України UA 28744, опублікований 25.12.2007, з якого відомо спосіб одержання молольних куль, який включає формування куль гарячою деформацією або литвом, їх охолодження у ванні з рідким середовищем і наступний самовідпуск. Недоліком зазначеного відомого способу є придатність його застосування до заготовок, що мають кулеподібну форму, а також обмеженість методів, якими обробляють заготовку для надання їй форми кулі. В основу заявленої корисної моделі поставлена задача удосконалення способу одержання молольних тіл. Поставлена задача вирішується завдяки новому способу одержання молольних куль та інших молольних тіл, який включає етапи нагрівання заготовок, формування молольних тіл деформацією і наступний відпуск, який відрізняється тим, що як заготовки використовують фрагменти старопридатних рейок з рейкової сталі, формування молольних тіл деформацією здійснюють щонайменше одним з методів: поперечно-гвинтової прокатки, штампування, кування або лиття, або будь-який інший метод, придатний для формування молольних тіл деформацією, а перед відпуском виконують загартовування молольних тіл. Ознаки, що є спільними з ознаками найближчого аналога є такими: етапи нагрівання заготовок, формування куль деформацією або литвом і наступний відпуск. До ознак, що забезпечують новизну заявленої корисної моделі, віднесено наступні ознаки: як заготовки використовують фрагменти старопридатних рейок з рейкової сталі, формування молольних тіл деформацією здійснюють щонайменше одним з методів: поперечно-гвинтової прокатки, штампування, кування або лиття, а перед відпуском виконують загартовування молольних тіл. Технічним результатом, який досягається при здійсненні корисної моделі, є розширення функціональних можливостей заявленого способу, а саме: застосування розширеного переліку методів обробки заготовки. Використання як заготовок фрагментів старопридатних рейок з рейкової сталі дозволить підвищити ефективність виробництва молольних куль та інших молольних тіл, при цьому одержані молольні тіла характеризуються високою експлуатаційною стійкістю та твердістю. До додаткових задач, які вирішуються за рахунок заявленого способу, належать: утилізація відпрацьованих стальних рейок, зменшення собівартості заготовок для молольних куль та інших молольних тіл. Спосіб одержання молольних куль та інших молольних тіл здійснюється таким чином. На вхід конвеєра подають заготовку у вигляді фрагментів старопридатних рейок. При цьому можуть використовуватись наступні типи рейок: Р43, Р50, Р65, Р75, КР70, КР80, КР100, КР120, КР140. Регламентація температури нагріву під прокатку заготовки в межах 850…1100 °C необхідна для нормальної роботи прокатної кліті, отримання в молольних тілах якісної поверхні і форми, що задовольняє за своїми параметрами вимогам стандарту, а також для досягнення (у поєднанні з іншими параметрами термозміцнення) необхідної температури самовідпуску. У разі зменшення температури нагріву під прокатку нижче 850 °C виникає плямиста твердість готових молольних тіл та не здійснюється самовідпуск, що призводить до розтріскування молольних тіл і розкол у млинах, а також призводить до поломок прокатного устаткування за рахунок зростання опору металу пластичній деформації. Збільшення температури нагріву кульової заготовки понад 1100 °C підвищує середньомасову температуру молольних тіл, наслідком чого є зниження поверхневої і об'ємної твердості. Крім того, перегрів кульової заготовки понад 1100 °C викликає появу внутрішніх несуцільностей у молольних тілах в процесі їх прокатки. Молольні тіла з такими несуцільностями (порожнистістю) легко розколюються при експлуатації. Далі здійснюють обробку нагрітих заготовок методами поперечно-гвинтової прокатки, штампування, кування або лиття. В результаті одержують кулі та інші молольні тіла з вуглецевої сталі з мартенситно-бейнітною структурою. Така мікроструктура забезпечує їх високу твердість, зносостійкість, міцність і в'язкість, внаслідок чого вони мають високу експлуатаційну стійкість. З фрагментів старопридатних рейок забезпечується виробництво молольних куль з попередньо зданим значенням діаметра: 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 90, 100 або 120 мм, та інших молольних тіл з високою твердістю (не нижче HRC 55), зносостійкістю і ударостійкістю, більшою, ніж у сталевих куль та інших молольних тіл, виготовлених з прокату гарячекатаного круглого. Далі здійснюють загартовування молольних тіл з подальшим відпуском. Підстуджування молольних тіл протягом 10…30 с проводиться для вирівнювання температури по поверхні прокатаної кулі і для загального зниження температури до рівня, що 1 UA 76823 U 5 10 15 20 25 30 дозволяє проводити гартування з мінімальним рівнем залишкової напруги. У разі менш тривалого підстуджування в молольних тілах з'являються гартівні тріщини, а при надмірно тривалому підстуджуванні знижується твердість за рахунок появи на поверхні ділянок з немартенситними типами структури. Гартування водою тривалістю 30…140 с у пристрої барабанного типу забезпечує молольним тілам прискорене рівномірне охолоджування до досягнення ними середньомасової температури в межах 150…350 °C. При менш тривалому гартуванні температура самовідпуску молольних тіл виявляється дуже високою, що призводить до істотного зниження твердості. У разі надмірного тривалого гартування температура самовідпуску виявляється дуже низькою для належного зняття напруги в загартованих молольних тілах; з цієї причини молольні тіла розтріскуються або в процесі самовідпуску, або після його завершення. Самовідпуск молольних тіл у бункерах під кришкою тривалістю 12…50 годин дозволяє максимально повно зняти гартівну напругу в загартованих молольних тілах і запобігти їх розтріскуванню як після термозміцнення, так і при експлуатації. При самовідпуску тривалістю менше 12 годин напруги знімаються незначно, що приводить до появи гартівних тріщин. Збільшення часу самовідпуску понад 50 годин недоцільне, зважаючи на зниження продуктивності прокатного підрозділу. Інтервал тривалості підстуджування, гартування і самовідпуску визначається залежно від діаметра кулі. Мінімальні значення вказаних інтервалів відповідають кулям діаметром 20 мм, максимальні - кулям діаметром 120 мм. Таким чином, для фахівця є зрозумілим причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак заявленої корисної моделі та технічним результатом, який досягається при здійсненні заявленого способу. Також для фахівця є зрозумілим можливість здійснення заявленої корисної моделі. Заявлена корисна модель може бути використана на стандартному устаткуванні з використанням відомих матеріалів, засобів та операцій, що підтверджує її промислову придатність. Слід розуміти, що описані вище приклади та варіанти втілення є лише ілюстративними і спеціалістам у даній галузі пропонуються різні модифікації та зміни, які охоплюються суттю цієї заявки та обсягом формули корисної моделі. Слід розуміти, що наведена вище інформація ніяким чином не обмежує обсяг прав за заявкою. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Спосіб одержання молольних куль та інших молольних тіл, що включає етапи нагрівання заготовок, формування молольних тіл деформацією і наступний відпуск, який відрізняється тим, що як заготовки використовують фрагменти старопридатних рейок з рейкової сталі, формування молольних тіл деформацією здійснюють щонайменше одним з методів: поперечногвинтової прокатки, штампування, кування або лиття, або будь-яким іншим методом, придатним для формування молольних тіл деформацією, а перед відпуском виконують загартовування молольних тіл. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2