196629. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acél hőkezelésére és berendezés az eljárás foganatosításához
1 196 629 2 A találmány tárgya eljárás acél hőkezelésére, főleg edzésére és berendezés az eljárás foganatosításához. Az acélok hőkezelésénél a felhevítés általában kevésbé problematikus feladat, mint a lehűtés. A hűtés sebessége és iránya ugyanis nagy mértékben befolyásolja az acél minőségét. Az utóbbi időben kísérletek folynak a fluidizált szemcsés közegben végzett hűtéssel, mert a hagyományos (levegővel, illetve folyékony hűtőközegekkel végzett) hűtési módszerek sok esetben nem adtak kielégítő eredményeket. A 2 447 968 sz. francia szabadalmi leírás acél alkatrészek felületi edzésére fluidizált szemcsékből álló „fürdő” alkalmazását javasolja. Hiányosságot jelent ennél az ismert megoldásnál, hogy a „fürdő” hűtőképessége csak korlátozott mértékben befolyásolható. A javaslat szerint a fluidizált részecskék granulometriájának, illetve a fluidizáló gáz sebességének, illetve minőségének változtatása jöhet szóba e célból. II. Ildiin: lát fluidise el trailemenls thcrmiques c. cikkében (Traitcment Thermique, 1981 /1 55., 33-39. old.) a fluidizált közegre felülről permetezett vízzel javasolja fokozni a hűtőképességet. Ennek a megoldásnak egyik hiányossága az, hogy a felülről permetezett víz hatására a fluidágy összecsomósodik, részecskéi elvesztik lebegőképesságiikct. További hiányosságot jelent, hogy a víz a fluidágy felső rétegében azonnal gőzzé változik és elpárolog, tehát az alsó rétegek nem hűlnek le, így egyenetlen lesz a fluidágy hőmérsékleteloszlása. Igen lényeges liiányossága a javasolt megoldásnak az is, hogy a hűtőhatás nem elégséges az edzéskor kívánatos niartenzites szövetszerkezet eléréséhez. Az. eljárás csak magas karbontartalmú és erősen ötvözött acélok hűtésére alkalmas. A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölése. A találmány elsődleges feladata olyan eljárás létrehozása acél hőkezelésére, főleg edzésére, amelynél a fluidágy hűtőképessége lényegesen növelhető, és nem. áll fenn annak veszélye, hogy a szemcsék elvesztik lebegőképességüket, ugyanakkor gyakorlatilag egyenletessé tehető a fluidágy hőmérsékleteloszlása. A találmány másodlagos feladata berendezés létrehozása a fenti eljárás foganatosításához. Az. elsődleges feladat megoldása olyan eljárás acél hőkezelésére, főleg edzésére, amelynek során az acélt felhevítjük, majd fluidizált szemcsés közegben lehűtjük, és a hűtés során a fluidizált szemcsés közeget annak hűtőképességét befolyásoló segédanyaggal nedvesítjük, és amelynél a találmány értelmében a segédanyagot alulról, porlasztva nyomjuk be a fluidizált szemcsés közegbe. Segédanyagként előnyösen gőzt vagy vizet alkalmazunk. Előnyös, ha adalékanyagot, különösen nátriumhidroxidot, ammóniumhidroxidot vagy polividilalkoliolt tartalmazó segédanyagot alkalmazunk. A másodlagos feladat megoldása olyan berendezés a fenti eljárás foganatosításához, amelynek fluidizált szemcsés közeget befogadó köpenye, a köpeny alján porózus anyagból - célszerűen szivacskerámiából — készült alaplapja és a fluidizáló gázt az alaplapon át bevezető csöve van, és amelynél a találmány értelmében az alaplap alatt diffúzor van elrendezve, a diffúzorhoz segédanyagot bevezető cső van csatlakoztatva, és ide van bekötve a fluidizáló gázt bevzető cső is. Előnyös, ha a fenti berendezésnek hűtőfolyadék befogadására alkalmas kettősfalú köpenye van, amely bevezető csonkkal és elvezető csonkkal van ellátva. Előnyös továbbá, ha a bevezető csonk vezérelhető zárószervvel van ellátva, amely a köpenyben levő hűtőfolyadék hőmérsékletét szabályozó eszközzel van összekötve. A találmányt a következőkben a csatolt rajzra hivatkozva példa kapcsán ismertetjük. Az ábra a példa szerinti berendezés elvi vázlata. A bemutatott berendezésnek kettősfalú 1 köpenye van, amely 14 lábakon áll, és alul porózus anyagból (szivacskerámiából) készült 2 alaplappal és ezt körülvevő 3 töltőanyaggal van lezárva. Az 1 köpeny kettős fala hűtővizet bevezető 11 csonkkal és elvezető I 3 csonkkal van ellátva. A 2 alaplap alatt keverő szerepet betöltő 4 diffúzor van elrendezve, amelyhez segédanyagot bevezető 12 cső és fluidizáló gázt bevezető 5 cső van csatlakoztatva. Utóbbi a lebegtető közeget (gázt) nyomás alatt tároló 6 tápegységgel van összekötve. Az 1 köpeny kettős falában áramló víz hőmérsékletét 8 hőelem érzékeli, amely hőmérsékletszabályozó 7 eszközzel van összekötve. A 7 eszköz kompenzációs 9 vezetéken át vezérelhető 10 zárószervre (pl. mágnesszelep) van csatlakoztatva. A fenti berendezésben a következőképpen valósul meg a találmány szerinti eljárás: Az 1 köpeny által határolt teret mintegy 75 %-ban feltöltjük lebegőképes szemcsés anyaggal, majd az 1 köpeny kettős falába hűtővizet vezetünk a 11 csonkon át. A 6 tápegységből az 5 csövön át bevezetett sűrített levegő (vagy semleges gáz) segítségével lebegésbe hozzuk a szemcsés anyagot. Ezt követően a felhevített acél munkadarabot a lebegő szemcsés anyag által alkotott fluidágyba helyezzük a 2 alaplapra, és szobahőmérsékletig hűtjük. A fluidizált szemcsék egyenletes hőmérsékleten tartása céljából a 7 eszköz segítségével szabályozzuk a hűtővíz hőmérsékletét. Ha a víz hőmérséklete túllépi a beállított értéket, a 10 zárószerv nyit, és hideg vizel enged az I köpeny kettős falába. A felesleges víz a 13 csonkon (túlfolyón) át távozik. A megfelelő hőmérséklet elérése után a 10 zárószerv lezár. A 12 csövön át a fluidizált szemcsék hűtőképességét fokozó segédanyagot (pl. gőzt vagy vizet) nyomatunk be. A segédanyag adott esetben adalékanyagot (pl. nátriumhidroxidot, ammóniumhidroxidot vagy polividilalkoholt) is tartalmazhat a hűtőképesség további fokozása céljából. A benyomott segédanyag a 4 diffúzorban keveredik a fluidizáló gázzal, és a porózus 2 alaplapon át porlasztva jut be alulról a fluidizált szemcsék közé. A segédanyag és adalékanyag minőségének és mennyiségének megfelelő megválasztásával igény szerint szabályozható a fluidágy hűtőképcssége. A találmány szerinti megoldással a fluidágy hűtő-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
