CH229663A - Procédé et appareil pour le traitement thermique de pièces métalliques par l'électricité. - Google Patents

Procédé et appareil pour le traitement thermique de pièces métalliques par l'électricité.

Info

Publication number
CH229663A
CH229663A CH229663DA CH229663A CH 229663 A CH229663 A CH 229663A CH 229663D A CH229663D A CH 229663DA CH 229663 A CH229663 A CH 229663A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
inductors
inductor
quenching
heating
current
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Company The Ohio Crankshaft
Original Assignee
Ohio Crankshaft Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ohio Crankshaft Co filed Critical Ohio Crankshaft Co
Publication of CH229663A publication Critical patent/CH229663A/fr

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/101Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces
    • H05B6/102Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces the metal pieces being rotated while induction heated
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/101Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description


  Procédé et appareil pour le traitement thermique de pièces métalliques par l'électricité.    La présente invention se     rapporte    au     trai-          tement    par chauffage électrique de zones  superficielles de     pièces        métalliques,    comme  par exemple des arbres ou -des     plaques,    en     pro-          duisant    un mouvement relatif     @de    progression  entre .la pièce et un dispositif inducteur     @de     courant     électrique,    par exemple un courant  de haute fréquence, relié à une     source,

  de    cou  rant, le     dispositif    inducteur se trouvant à une       distance    appropriée de la     pièce    de manière à  induire .des courants     électriques    de     chauffage     dans la surface de     .cette,dernière,    de     sorte    que  .la     surface    chauffée peut être     trempée    après  avoir été portée à la,     température        @de    trempe.  



  La présente invention comprend un pro  cédé et un appareil pour le     traitement    ther  mique par des courants     électriques    induits !de  pièces     métalliques        telle    que     .des    rouleaux,  arbres, tubes, poutres, rails, plaques, etc. et  par lesquels .les     caractéristiques    physiques dé  sirées ,dans les     surfaces    traitées à chaud de ces       pièces    peuvent être     obtenues        d'une    manière       appropriée.     



  On peut s'arranger     @de        sorte    à provoquer    non seulement le chauffage de la     pièce    à la  température -de la trempe, mais aussi un pré  chauffage de la pièce     et/ou    un chauffage  après la trempe pour en modérer ou éliminer  les tensions'.  



  Suivant le procédé de la présente inven  tion, pour     traiter        thermiquement    la     ,surface     d'une pièce et consistant à produire un mou  vement relatif de     progression    entre la pièce  et des     inducteurs        électriques    connectés à une  source de courant pour induire des courants  .de chauffage dans la zone superficielle de  la pièce, on produit un mouvement relatif de  progression entre la     pièce    et au moins deux  inducteurs indépendants, situés l'un     @en:

  avant     de     l'autredans    la direction du mouvement de  progression, -et du courant     @du    caractère et de       ,l'intensité    désirés est fourni aux inducteurs       respectifs    en vue de donner à la zone super  ficielle les caractéristiques physiques désirées.  



  Pour     traiter    la zone     superficielle    d'une  pièce en     métal    parle     chauffage    d'induction et  la trempe, on peut produire un mouvement  relatif de progression entre la pièce et     deux         inducteurs séparés situés l'un en avant de  l'autre dans .la direction du     mouvement    de       progression    et alimentés chacun     indépendam-          mentd'un    .courant de     earaetère    et d'intensité       appropriés    pendant ledit mouvement,

   un in  ducteur produisant un préchauffage de la  pièce et l'autre étant un inducteur     principal     par :lequel la. zone superficielle de la pièce est  élevée à la, température désirée pour la     trempe,     puis on     trempe,    à mesure de sa     progression.     ladite surface quand     elle    a. été chauffée par  l'inducteur principal.  



  Pour traiter de cette façon une     pièee    métal  lique ayant un épaulement ou une partie élar  gie, on peut procéder de la façon suivante:  On produit un mouvement relatif de pro  gression entre la pièce et deux inducteurs  séparés, situés l'un en avant de l'autre dans  la. direction du mouvement de progression et  fournit le courant à l'inducteur qui est le plus  éloigné de la saillie ou partie élargie de la  pièce, pendant le mouvement de progression.

    pour produire un chauffage     de.    la, zone     super-          ficielle,    puis tremper à mesure de sa progres  sion la. zone     superficielle    chauffée, puis on  fournit le courant au deuxième inducteur  quand la.     continuation    du mouvement de pro  gression est empêchée par la saillie ou partit       élargie    de la pièce, de manière à provoquer  le chauffage de la. zone superficielle qui est  adjacente :à ladite saillie ou partie     élargie,     puis on trempe cette même zone.  



  D'énergie appliquée pendant le     chauffagr@     de la pièce antérieurement à. la, trempe, et le  temps qui s'écoule entre ce chauffage el la  trempe peuvent être réglés de manière<B>î à,</B> les caractéristiques physiques     désirées     dans les surfaces traitées par la. chaleur.  



  Aux dessins annexés, qui représentent, en  partie schématiquement, des formes     d'exécu-          tion    de dispositifs     suivant    l'invention:  La     fig.    1 est une élévation schématique,  partiellement en coupe d'un dispositif suivant       l'invention,    destiné au     traitement    d'une pièce  cylindrique de diamètre uniforme.  



  La     fig.    2 est     une    coupe suivant la, ligne       II-II    de la.     fig.    1 vue dans la direction des  flèches.    La fi-. 3 est une coupe     schématique    d'un  dispositif similaire à     celui    de la     fig.    1, mais  représentant     une    disposition modifiée d'in  dueteurs pour traiter une pièce ayant une  partie en saillie     oii    de plus grand diamètre.  



  La fi,,-. 4 est une élévation, partiellement  en coupe, montrant la     disposition    générale  d'un dispositif automatique pour le traitement  d'une pièce cylindrique de     diamètre    variable.  



  La fi,,-. 5 est une coupe suivant la ligne       V--V    de la fin 4.  



  <B>En</B> se référant      <  <     la.     fig.    1 des     dessins,    la  pièce     eylindrique    1(I à traiter est supportée       par    un organe de     suspension    11, par exemple       un        càble    ou une tige attaché à un     aeillet    12  de manière à     pouvoir    être     abaissé    à. une vi  tesse uniforme ou variable.

       Une    barre fixe 13  sert à guider la pièce     dans    la direction du  mouvement, les bras 14 et 15 maintenant le  cylindre en position déterminée relativement  à la barre 13.     Le        cylindre    est pourvu d'un  prolongement 16 servant     comme    guide de sup  port, tandis que la queue 17 de     l'millet    12  sert (le     guide    pour l'extrémité opposée du       cylindre.    Ces     supports    étant en alignement       permettant    an cylindre de tourner quand un  mouvement rotatif ou oscillant.

   est commu  niqué     îi        l'organe    de suspension Il.  



  Les inducteurs de chauffage 18, 19 et 24       e1:        l'élément    (le trempe 21 sont fixés à la barre  <B>13.</B> les     inducteurs        .sont,        alimentés    par un cou  rant alternatif.     Quand    ces organes sont     cor-          rectenient,    disposés entre eux et     relativement     à:

   la pièce, le     cylindre    à     traiter,    alimentés avec  la quantité     correcte    d'énergie -de chauffage et  de     réfrigérant,    ces derniers étant appliqués  dans le temps et le rapport appropriés à la       pièce        î1    traiter, ces organes     permettent    d'ap  pliquer     presque    tous les traitements, thermi  ques qui     peuvent    être désirés et compatibles  avec la     matière    de la     pièce.     



  Pans     l'emploi    du dispositif montré à la  fi,,-. 1 et en     sripposant    qu'on     veuille        traiter     sur toute sa     longueur    la, surface de la     pièce     cylindrique représentée, l'extrémité inférieure  de     la.    pièce est tout d'abord amenée au-dessus  de l'inducteur 18, et puis la. pièce est abaissée  de façon à passer dans toute sa     longueur    à      travers le groupe entier des inducteurs et de       l'oi;

  gane    de trempe.     L'inducteur    18 est ordi  nairement alimenté avec un courant de basse  fréquence,     tel    que celui qui est employé dans  les circuits d'éclairage, bien qu'il     puisse    éga  lement recevoir un courant de haute fré  quence, et il sert comme     moyen,de    chauffage       préliminaire    uniquement pour le métal de la  surface du cylindre au fur et à mesure que  celui-ci     pénètre    dans le groupe d'inducteurs  et l'organe de     trempe.    On peut cependant,  sous     eertaines    conditions, faire     .abstraction    de  l'usage de l'inducteur de chauffage prélimi  naire.

   La partie de la     surface    qui est ainsi  préalablement chauffée pénètre alors     dans     l'inducteur 19 préférablement à refroidisse  ment d'eau et qui     -est,de    préférence alimenté  avec un courant d'une fréquence sensiblement  plus élevée que 60 périodes et ladite surface  est amenée à une     température    relativement  élevée avant d'émerger de     ce    dernier induc  teur 19.

   La partie .de la surface ainsi chauffée  traverse l'écran isolant 20 et entre alors dans  la bague circulaire de trempe 21 d'où le fluide  de trempe est projeté     vigoureusement    sur la  surface chauffée par des orifices 22 qui sont  dirigés     de    manière à empêcher le fluide de       prendre    une direction ascendante et de     passer     au-dessus du     bord,d-e    l'écran 20.  



  Le cylindre     continuant    à descendre, la  partie     trempée    traverse la bague     d'écran    23  et pénètre dans     l'inducteur    24 qui chauffe de  nouveau la surface -de la     pièce    à tout degré  désiré, après quoi on la laisse se refroidir à  l'air ou dans toute autre     atmosphère.        D'ans    le  cas d'une matière ferreuse, cette dernière opé  ration recuit la surface durcie par le chauf  fage précédent et réduit ou élimine les ten  sions dans la.

       pièce.    La queue 17 .de     l'oeillet     de support     -est    d'une longueur suffisante pour  permettre .au bord supérieur du cylindre de  traverser complètement la bague de recuit 24  avant que le bras 14     n'atteigne        l'inducteur    18.  



  Le procédé qui vient d'être     ,décrit    est par  ticulièrement applicable pour des pièces en  acier ayant une     teneur    approximative de     car-          bone    de 0,35 ou davantage, et il produira une  zone de surface d'une     dureté    pratiquement         uniforme    et exempte de tensions     préjudicia=     blés qui auraient pu se produire pendant le  procédé de la     trempe,    et en     outre        sensiblement     exempte de certaines autres tensions- qui au  raient pu exister     antérieurement    à la trempe.  



  Les pièces faites d'une grande variété de  matières différentes, tant métalliques que non  métalliques, réagissent     différemment    quand  elles sont soumises à     ce    procédé. Par     exemple,     les articles en cuivre, en     laiton.    ou en bronze  peuvent être sensiblement adoucis ou recuits  par le chauffage et la trempe     ultérieure,    dé  crits plus haut.

   Suivant la matière de la     pièce     et les résultats     qu'on    désire obtenir, on peut       omettre    l'emploi soit de l'inducteur de chauf  fage préalable 18, soit de     l'inducteur        @de,    re  cuit 24.  



  La     vitesse    avec laquelle la     pièce    traverse  l'inducteur 19 ,doit être réglée de     manière     qu'avec une énergie donnée dans l'inducteur  la température de la zone     superficielle    !de la  pièce soit suffisamment élevée au-dessus ,de la       température        critique    pour     permettre    le :dur  cissement par la     trempe    quand la surface  chauffée     traverse    l'espace de trempe en face  de l'organe 22.  



  Le procédé     décrit    peut également     servir     pour le traitement de pièces non cylindriques,  par exemple, des barres ou plaques que l'on       désire    durcir     entièrement    ou sur une     partie     seulement de .l'une ou des deux faces, ou -de  rails de     chemins    de fer     dont    la surface supé  rieure doit être trempée.  



  Le chauffage préalable par     .l'inducteur    18  sera, dans     certains    cas, désirable comme un  moyen     permettant        ,d'élever    la température     -de     la zone superficielle de manière à     réduire    la  quantité de chaleur à appliquer par l'induc  teur     principal    19 en vue     .d'atteindre    la tempé  rature de trempe.

   Ce chauffage préalable  étant porté à un point où la température est  un peu au-dessus     de    la     température        :critique     aura,     dans    de     nombreux    cas, un effet -gran  dement avantageux en raison de     l'améliora-          tion        de    la structure     métallurgique    de la ma  tière.

   Il :a été reconnu,     i        clans        @de    nombreuses       circonstances,    que les     pièce    ainsi     chauffées     préalablement donnent des résultats     bien    su-           périeurs,    après le durcissement par le chauf  fage et la trempe, à ceux qui peuvent, être  obtenus avec les mêmes     pièces    et le même  procédé mais dans lequel le chauffage préli  minaire est omis.

   L'énergie appliquée pour  le chauffage et le temps qui s'écoule entre le       chauffage    et la trempe peuvent     être    réglés  de manière à produire les caractéristiques  physiques     -désirées    dans les surfaces traitées  par la chaleur. C'est ainsi qu'il est parfois  hautement désirable de chauffer à une tempé  rature un peu .au-dessus de la température cri  tique .et de laisser passer un certain laps de  temps entre le chauffage et la trempe pour  que le changement métallurgique puisse s'ef  fectuer :avant que la. trempe soit appliquée.

    Ce résultat est facilement atteint au moyen  du dispositif suivant l'invention en réglant       l'énergie    fournie à l'inducteur et en écartant  l'organe de trempe de l'inducteur de manière  à obtenir l'intervalle -de temps nécessaire entre  le chauffage et la trempe.  



  Le dispositif suivant la.     fig.    1 est particu  lièrement adapté pour les articles de forme  régulière, tels que les cylindres  &  laminoirs.  Ces derniers sont souvent de     telles    dimensions       que    la consommation     d'énergie    serait exces  sive si l'on voulait tenter de les chauffer dans  toute .leur longueur à la fois. Le procédé dé  crit permet le traitement     thermique    de ces  pièces avec une     consommation    comparative  ment faible d'énergie.  



  Quand on     désire        traiter    à la chaleur un  arbre 31 ayant une partie d'un plus grand  diamètre, comme représenté à la.     fig.    3, on se       sert    d'un dispositif avec des inducteurs dif  férant de ceux décrits précédemment. Dans       cette    figure, les moyens de commande et de  guida-, e du cylindre ne sont pas représentés,  mais ils peuvent être semblables à ceux de la       fig.    1.

   Dans le dispositif de la     fig.    3, l'induc  teur supérieur 25 possède en 26 une     telle          forme    que le chauffage de la face 27 de  l'épaulement soit réduite autant que possible  quand     celui-ci    vient dans sa     position    la plus       rapprochée    de cet     inducteur.    L'inducteur 25  possède une chambre annulaire intérieure 28  et une chambre annulaire extérieure 29.

   La    chambre annulaire     intérieure    porte     le    fluide  de     trempe    et. la paroi circulaire interne est  pourvue de perforations 30 pour la projection  du fluide sur ,les parois de l'arbre 31. La  chambre circulaire extérieure 29 sert comme  enveloppe de refroidissement pour l'inducteur  lui-même.  



  Au-dessous de l'inducteur 25 mais séparé  de lui par la rondelle     isolante    33 se trouve  l'inducteur 34.     Immédiatement    au-dessous de  l'inducteur 34 est la bague isolante de protec  tion 35 qui sert aussi comme     espacement    pour  la bague     circulaire    de trempe 36.

   Comme les  deux inducteurs 25 et 34 donnent     simultané-          rnent    de la chaleur pour la surface de la partie  cylindrique 31, le chauffage de     cette        surface     progresse au fur et à mesure que cette partie  cylindrique 31. se     déplace    par rapport aux       inducteurs,    la température de la     surface    du       cylindre        étant    à :son minimum au point d'en  trée dans l'inducteur supérieur, et à son maxi  mum contre la bague isolante 35.

   Par le ré  glage des admissions relatives d'énergie dans  les deux inducteurs au moment où la surface  2 7 de l'épaulement atteint sa position limite  relativement à     l'inducteur    25, le rapport de       chauffage    par l'inducteur 34 est réduit et  celui de     l'inducteur    25 est augmenté, de sorte  que, pendant un court     intervalle    pendant       lequel    le mouvement axial du cylindre 31 est  arrêté, le chauffage est réparti d'une manière       pratiquement    uniforme sur toute la surface  qui est renfermée par les inducteurs.

   A la  fin de     cet    intervalle de chauffage, le     fluide     de     trempe    est projeté sur     cette    surface, par  des     orifices    30, et la surface totale est ainsi  chauffée et trempée pour produire des pro  priétés     physiques    pratiquement uniformes.

    En vue     d'utiliser    la chambre 28     comme    che  mise d'eau de     refroidissement,    un système de  soupapes     peut    être prévu pour commander  l'écoulement à travers les     orifices    30 qui res  tent fermés pendant     l'intervalle    de chauffage  mais s'ouvrent sous une augmentation subite  de pression qui     se    produit au moment désiré  pour la trempe.  



  La partie     principale    de l'arbre peut être  chauffée et trempée à mesure de sa progres-           sion    par l'inducteur principal 34 jusqu'au       point    où .l'inducteur 25 s'approche     étroitement     de la face 27 de     l'épaulement    et où le courant  est fourni<B>à</B> l'inducteur 25 de manière à chauf  fer la zone     adjacente    à l'épaulement.

   Alors,  une énergie suffisante est fournie à l'induc  teur principal 34 pour :amener les surfaces  adjacentes i de la pièce à la température criti  que et pour     maintenir    cette température     jus-          qu'à,    l'application de la     trempe.    La surface  de la pièce -au-dessus de l'organe de trempe  36 et au-dessous de     lasurface    27 de l'épaule  ment ayant atteint la température de trempe,  est trempée par le fluide déchargé par les  ouvertures 30 de l'inducteur 25,

   une pression  suffisante étant     employ        ée    pour la trempe en  vue de     refouler    le     fluide    .entre l'arbre et     les,     deux     inducteurs    25 et 34.  



  La trempe -de la surface renfermée par  les     inducteurs    25 et 34 est facilitée par le       fait    que l'écran 35 est fabriqué en une ma  tière flexible, de     sorte    que, sous la pression,  son bord supérieur cédera en     permettant    au  fluide de trempe de descendre le long de  l'arbre aussi     'bien        qu'au-dessus    et extérieure  ment autour de la partie     26,de    l'inducteur 25.  



  Comme on désire fréquemment     traiter    des.  pièces cylindriques ayant des parties coni  ques ou d'une forme modifiée, et de pouvoir  appliquer ce traitement     @à        @de    brandes quan  tités de mêmes     pièces,    un     dispositif    automa  tique de chauffage     et,de    trempe est désirable.       ITn    tel     dispositif    est représenté dans la     fig.    4.  Dans ce ,dispositif, la pièce cylindrique 45 à  traiter est fixée à l'arbre fileté 47     .de    manière  à s'y trouver suspendue et à pouvoir tourner  avec lui.

   L'extrémité inférieure du cylindre  45 est centrée sur une pointe 48 pour éviter  tout mouvement     excentrique.    Une roue den  tée 49 est fixée à .l'extrémité supérieure de  l'arbre fileté 47. La     roue,dentée    49 engrène  avec une roue dentée 50 de longueur axiale  suffisante pour permettre son engagement  avec ,ladite roue 49 sur toute la longueur :du  chemin axial de     cette    dernière. La     roue,dentée     50 est portée par un arbre 51 sur lequel est  calée la roue hélicoïdale 52.

   La vis     sans    fin  53, en engagement avec la roue 52, est com-    mandée par un moteur (non     représenté)    monté  sur le bâti du     dispositif.    L'arbre fileté 47       traverse    un manchon 54 qui     est    pourvu d'un  pas de vis extérieur vissé en 55 dans .le     bâti     du dispositif ainsi que d'un     filetage    intérieur  pour son engagement avec .l'arbre 47.

   Les pas  des     filetages        interne    et externe     @du    manchon  54 sont différents     @de    .manière à produire des  vitesses     différentes    du mouvement axial de  la pièce 45 suivant que le manchon 54 est  maintenu fixe par un frein à friction (non  représenté) ou .que la     goupille    d'arrêt 56 est  venue en engagement avec le manchon et  oblige celui-ci à tourner avec l'arbre en sur  montant ainsi la résistance du frein. La, gou  pille d'arrêt 56 peut être déplacée dans une  autre position, comme en 56' pour changer la  position où commence une vitesse différente  de mouvement axial.  



       Quand    le mécanisme, commandé par  moteur, décrit     ci-dessus!    fait descendre l'arbre  fileté 47     partant    la     pièce    45, la chape 57,  fixée à la barre de guidage 58 et en engage  ment avec une     rainure        annulaire    d'un collier  59 à l'extrémité inférieure de l'arbre fileté  47, fait également descendre cette barre     @de     guidage avec la     pièce    45 et, par la lunette  60 portée par l'extrémité inférieure de cette  barre, .maintient la pointe 48 en engagement  avec la     pièce    45,

   en assurant ainsi le mouve  ment axial     concentrique    du cylindre.  



  Les     inducteurs    64 et 65 sont     supportés          dans    la partie inférieure du dispositif par le  bloc     -de        guidage    62 supporté sur le bâti 63.  Chacun de     ces    inducteurs est composé -de sec  tions 66, 67 et 68     (fig.    5). La barre de     gui-          dae    58 maintient la     section    66 en position  correcte, et d'autres barres de guidage 69 et  70     maintiennent    les autres     sections    en posi  tion de fonctionnement     relativement    à la  pièce 45.

   Chacune de     ces    barres     @de    guidage  est pourvue d'une came 71 s'étendant     .axiale-          ment    pour amener sa section d'engagement  de l'inducteur ,à se mouvoir     radialement    rela  tivement à la     pièce,    quand     celle-ci    se déplace  de manière à maintenir un intervalle à peu  près constant entre la     section    et toute     partie         conique ou irrégulière de la pièce, la. came  étant conformée pour correspondre à, la forme  de la pièce.

   Les barres de guidage ayant     une          section    rectangulaire empêchent les sections  de l'inducteur de tourner et ne permettent  qu'un mouvement radial relativement à la       pièce.    Ces. barres de     guidage    sont isolées des  inducteurs et pourvues de cales de pression  72 ainsi que de ressorts guidés 73 pour main  tenir .les     inducteurs    en contact avec les cames.  Chacune des sections d'inducteur possède une,  partie 74 conformée pour venir en     engrige-          ment    correct avec sa. came de     commande.     



  Les sections .d'inducteurs 66, 67 et 68 sont  pourvues de     parties    75 et 76     s'eubageant:     mutuellement et qui assurent une forme pra  tiquement     continue,    ainsi que de     conducteurs          :

  souples    en 77 et<B>78.</B> Les faces     intérieures    des  sections sont, comme en 79, d'une forme qui  se rapproche autant que possible de la     forme     moyenne de la. partie conique ou autre de  la, pièce traitée, -de sorte que le chauffage       sera        à,    peu prés uniforme autour de sa     péri-          phérie,    la. rotation de la, pièce pendant sa  période de     chauffage    compensant tout manque  d'uniformité qui pourrait exister autrement.  



  Les moyens d'alimentation en fluide de  refroidissement et de trempe sont représentés  à la.     fib.    4.     Ire    fluide pour l'inducteur infé  rieur     est    amené depuis ,le tube 88 par la sou  pape 89 et le tube 90.     Similairement,    le fluide  arrivant du tube 91 est amené à     l'inducteur     supérieur par la- soupape 92 et le tube 93.

    C n bras 94 de la. lunette 60 peut venir en  engagement avec les leviers 95 et 96 des  soupapes au fur et à. mesure- de .la. descente  de     cette    lunette pendant     l'opération,    en fer  mant ainsi tout d'abord la.     soupape    89 et en  ouvrant ultérieurement. la. soupape 92     après     que     .l'épaulement    9 7 .de la. pièce s'est appro  ché suffisamment de l'inducteur 64 et que la  surface de la     pièce,    qui est adjacente à l'épau  lement, a été suffisamment chauffée.  



  Comme indiqué     â    la.     fig.    4, le     courant    est  amené aux inducteurs par les conducteurs 98  et 99     connectés    aux enroulements     secondaires     100 et 101     formées    d'une seule spire, d'un         transformateur    fournissant de préférence du  courant de haute fréquence.     L &     courant pri  maire est fourni par un générateur     approprié     connecté à l'enroulement primaire 102 par .les       conducteurs    1.03 et 104.

       Les    enroulements se  condaires 100 et 101, constitués par des     barres     ou des tubes     épris    en cuivre sont fixés au  transformateur, tandis que l'enroulement       primaire    102 peut être déplacé     axialement     au moyen du levier 105     s'engageant    avec le  collier 106 fixé au support 107 de l'enroule  ment 102. Le     moaivement    axial de l'enroule  ment primaire influence le courant induit  dans les     enroulements        ,secondaires    et permet  (le     varier        ainsi    la puissance fournie â ces élé  ments.

   Par le     déplacement    de     l'enroulement          primaire,    le courant     amené    à l'inducteur .infé  rieur 65     petit    être réduit, et     celui    qui est  amené à, l'inducteur supérieur,     augmenté.    Par       tin        déplacement    suffisant de     l'enroulement     primaire, le courant dans     l'enroulement    11)1  peut être réduit pratiquement à zéro,

   et ce  mouvement de l'enroulement primaire peut  ainsi servir à exciter ou     désexciter    l'un ou  l'autre .des circuits     secondaires.    De cette ma  nière se trouve obtenue une variation     pratique     et très rapide du courant dans les inducteurs  64 et 65 .sans formation d'arc d'interruption  et sans aucun trouble sérieux :

  dans .les cir  cuits, ce qui permet d'augmenter le rapport  de chauffage par     l'inducteur    64 quand l'épau  lement 9 7 s'approche de     cet    inducteur, et de  réduire     simultanément    l'effet de     chauffage    de  l'inducteur 65, en.     rendant    possible, de cette  manière, un chauffage et une trempe uni  forme de la     partie.    cylindrique et conique  totale de la.     pièce    à     traiter.     



       Dans    le but de     rendre        automatique    le  réglage du     transformateur,    le levier 105 pivo  tant en     108    sur un     bras    109 -du bâti du .dispo  sitif     peut    venir en prise avec l'extrémité 1.10  de la chape 57     quand    la pièce est     abaissée,     et soulève ainsi l'enroulement primaire 102  à la vitesse désirée.

   En rendant réglable       l'extrémité    111 du levier 105 ou bien en pré  voyant deus     moyens    de réglage à l'extrémité  1.10 de la chape, le réglage et la     vitesse    du  mouvement de l'enroulement primaire et, de      là, .les courants     secondaires    sont     commandés     commodément et avec     précision.     



  Certaines variations     .dans    las forme et  l'étendue des surfaces à tremper de la pièce  45 peuvent exiger des moyens de commande  encore:     plus    exacts et     susceptibles    d'un ré  <B>glage</B> d'une plus     grande    sensibilité que ceux  qui sont donnés par le mouvement de .l'enrou  lement     primaire    102.

   A cet effet est prévue  une commande automatique qui règle l'éner  gie totale     transmise    au primaire du transfor  mateur 101, 102.     Cette    commande comprend  la came 112     interchangeable        et    réglable sur  l'arbre 113.     L'arbre    118 est     commandé    par  la roue .d'engrenage 114, celle-ci étant action  née par la     crémaillère    115 formée d'une     seule     pièce avec la barre de     guidage    58 ou fixée  sur elle,     cette    barre se déplaçant à la même  vitesse que la pièce à tremper.

   La     rotation     de la .came 112 provoque un     déplacement    du       piston    116 dans le support 117 en compri  mant le ressort de rappel 118 pendant que la  tige 119 fait osciller le levier 120 porté par  l'arbre 121.

   Pendant le mouvement du levier  120, son extrémité 122 se     déplace    :en contact  avec le rhéostat 128 et fait varier     ainsi    l'exci  tation de     l'excitatrice    124 qui, en alimentant  l'enroulement     excitateur    125 :du générateur  126, fait varier l'énergie     -débité:,    aux conduc  teurs 103 et 104, reliés à l'enroulement     pri-          maire    102.

   On comprendra que la     calme    112  sera formée et réglée :de manière que l'énergie  fournie aux inducteurs puisse être variée et  commandée pour maintenir .correctement la  vitesse et l'intensité de chauffage, même si  les dimensions ou la     forme    -de la sui-face<B>à</B>  chauffer de la pièce 45 :changeaient constam  ment.  



  Dans certaines applications du :dispositif  décrit, il peut être désirable :de renfermer le       mécanisme    ou certaines de ses parties. Dans  ce cas, le bâti du dispositif peut être déve  loppé comme représenté en pointillé en 126'.  On comprendra. qu'un bâti     :de    ce .genre peut  renfermer le     transformateur    et les     inducteurs     aussi bien que les autres parties du méca  nisme.

   Par le procédé décrit .ci-dessus, le  chauffage est si rapide et, par l'emploi d'une         source    :d'alimentation électrique d'une     Éré-          quence    suffisamment élevée, peut être limité  à une zone si étroite que la zone chauffée  peut être trempée et     refroidie    presque instan  tanément, de sorte qu'en utilisant un acier de       caractéristiques    et de composition appropriées,  on peut     obtenir        pratiquement    tout degré de  dureté désiré.

   De plus, le     chauffage    et le  refroidissement s'opèrent :à une telle     vitesse     que, pratiquement, aucune ferrite libre ne se  forme     dans    la     surface    :de     liaison    entre la zone  durcie et le noyau; de     sorte    qu'on     obtient    le       maximum    de     résistance    avec     élimination        @d:es     fissures ou     ruptures    .de la zone durcie.

   Il est  bien connu que, lorsqu'une     pièce    a été durcie  par .le chauffage et la     trempe    immédiate- et  complète de manière à .donner une extrême  dureté, de     fortes    tensions se produisent qui,  si elles ne sont pas dûment     réduites    par le  recuit ou     d'adoucissement,    -se transforment  en gerçures :ou     fentes    qui     s'augmentent    gra  duellement, :

  détériorent la surface et occasion  nent souvent la rupture     complète,de    la     pièce.     Les effets     nuisibles    résultant     kles        tensions     créées     pendant    la trempe d'une pièce s'aug  mentent considérablement pendant le temps  qui s'écoule     entre    .la trempe et     les        opéràtions     de recuit.     Si    ce dernier est correctement fait  aussitôt après la trempe, les effets préjudi  ciables .des tensions de cette dernière devien  nent pratiquement négligeables.  



  Dans le     procédé,décrit,    .des moyens sont  prévus par lesquels ce recuit peut être exécuté  rapidement et économiquement aussitôt après  que la     pièce    a été durcie, le recuit s'effectuant  à mesure dé sa progression au fur et à me  sure -de la trempe -et annihilant pratiquement  les     :effets        nuisibles    qui, autrement,     résu        .lte-          raîent        ,des        tensions    :de la     trempe.     



  Ce procédé peut être également utile dans  le     traitement    des métaux non     ferreux,    bien  que les résultats puissent être     entièrement    -dif  férents:. Par exemple, dans la     fabrication    des  articles en cuivre ou en     alliages        comportant     du     cuivre,    il peut     être    employé pour le recuit  en profondeur partielle ou totale de la,     pièce,     y compris les recuits     intermédiaires    entre les       pas:see    de travail.

Claims (1)

  1. REVENDICATION I: Procédé pour le traitement thermique de zones superficielles de pièces métalliques par l'électricité en produisant un mouvement rela tif @de progression entre la pièce et des induc teurs de courants électriques, connectés à une source de courant, pour induire :
    des courants de chauffage dans la zone superficielle de la pièce, caractérisé en ce que le mouvement relatif de. progression est créé entre la pièce et au moins deux inducteurs séparés, situés l'un à la suite de l'autre dans la direction du mouvement de progression, et que du cou rant de caractère et d'intensité désirés est amené aux inducteurs respectifs en vue de communiquer à la zone superficielle les ca.rae- téristiques physiques désirées. SOUS-REVENDICATIONS 1.
    Procédé suivant la revendication I, ca- ractérisé en ce que des deux inducteurs sépa rés situés l'un à la .suite de l'autre dans la direction du mouvement de progression, l'un produit le chauffage préliminaire de la. pièce, et l'autre est un inducteur principal amenant la zone superficielle de la pièce à la tempé rature désirée pour la trempe, ladite surface étant trempée à mesure de sa. progression quand elle a. été chauffée par l'inducteur prin cipal. 2.
    Procédé suivant. la. revendication I, ca ractérisé en ce que des deux inducteurs sépa rés situés l'un à la suite de l'autre dans la direction du mouvement de progression, l'un sert à amener la zone superficielle de la pièce à la- température de trempe, ladite zone étant ensuite trempée au fur et à mesure qu'elle s'éloigne de cet inducteur, et du courant. étant: amené au second inducteur pour produire un nouveau chauffage ,de ladite zone. 3.
    Procédé suivant la. revendication I et la, sous-revendication 1, caractérisé en ce que la. pièce, ayant été trempée après avoir été chauffée par l'inducteur principal, est de nouveau chauffée pendant son mouvement de progression par .le passage vers un troisième inducteur de recuit. 4.
    Procédé suivant la. revendication f, pour le traitement d'une pièce métallique ayant une partie saillante ou élargie, caractérisé en ce que le courant est amené < à l'inducteur qui est le plus éloigné de la partie en saillie ou élargie durant le mouvement de progression pour produire, à mesure de sa progression, le chauffage de la zone superficielle, cette zone chauffée étant trempée également à mesure de sa progression,
    le courant étant ensuite amené au second inducteur quand toute con tinuation du mouvement clé progression est empêchée par la partie saillante ou élargie de la. pièce en vue (le, réaliser le chauffage de la zone adjacente à ladite partie saillante ou élargie, ladite zone étant ensuite trempée. 5.
    Procédé de traitement :,suivant la. reven dication 1, caractérisé en ce, que la puissance électrique appliquée pendant le chauffage de la, pièce avant la. trempe et le temps qui s'écoule entre ce chauffage et la trempe sont déterminés de manière à produire les earae- téristiques physiques désirées dans les sur faces traitées. REVENDICATION II:
    Dispositif pour la mise en #uvre du pro cédé suivant la revendication I, caractérisé par au moins deux inducteurs, adaptés pour entourer la pièce à. traiter, et situés l'un en avant d'un autre, des moyens pour trans mettre indépendamment un courant du carac- tère et de l'intensité désirés aux inducteurs,
    des moyens pour produire un mouvement re latif de progression entre la pièce à traiter et lesdits inducteurs par lequel la zone super ficielle de la pièce peut être chauffée par le courant. qui y est induit, et un dispositif de trempe disposé par rapport. aux inducteurs de manière à produire la trempe de la. pièce à mesure de sa. progression. SOUS-REVENDICATION S 6. Dispositif suivant la, revendication II.
    caractérisé par deux inducteurs séparés adap tés pour entourer la pièce et situés l'un en avant de l'autre, l'un de ces inducteurs étant prévu pour le chauffage préliminaire, le deuxième pour le chauffage principal, des moyens pour produire le mouvement relatif de progression entre la pièce et lesdits induc teurs, des moyens pour amener indépendam ment auxdits inducteurs du courant du carac tère et de l'intensité :
    désirés et par lequel un inducteur chauffera préalablement la pièce, tandis que l'autre le portera à la température de trempe, et un organe de trempe pour trem per, à mesure de sa progression, la surface qui a été chauffée par l'inducteur principal. 7. Dispositif :suivant la revendication II et la sous,-revendication 6, caractérisé par un troisième inducteur servant à chauffer de nouveau la pièce pour la recuire, séparé de l'inducteur principal par le dispositif de trempe.
    8. Dispositif suivant la revendication II, comprenant deux inducteurs dont l'un est un inducteur principal de chauffage et l'autre : un inducteur de recuit, caractérisé en ce que l'organe .de trempe est situé entre .les deux inducteurs pour produire la trempe de la sur face :de la pièce après qu'elle a été chauffée par l'inducteur principal.
    9. Dispositif suivant la revendication <B>il,</B> pour de traitement d'une pièce métallique ayant une partie saillante ou élargie, et com prenant deux inducteurs séparés principal et auxiliaire placés .l'un à la suite de l'autre, o des ,moyens pour fournir le courant à l'induc- teur principal qui est le plus écarté de la partie saillante ou élargie de la pièce à trai ter pendant le mouvement de progression,
    des moyens pour fournir le courant à l'autre in- 5 ducteur lorsque .la partie saillante ou élargie s'approche de lui afin de chauffer la zone de la pièce adjacente audit épaulement, des moyens de trempe pour tremper, à mesure de sa progression, la pièce chauffée lorsqu'elle quitte ,l'inducteur principal et des moyens pour tremper la portion chauffée de la pièce, adjacente à sa partie saillante ou élargie.
    10. Dispositif suivant .la revendication II, caractérisé en ce que l'organe de trempe est s séparé de l'espace renfermé par les induc teurs aumoyen :d'au moins un écran protecteur. 11.
    Dispositif suivant la, revendication II et la sous-revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti portant les inducteurs, un support pour maintenir la pièce .à ,ses :deux extrémités, des: moyens pour le guidage du support sur le bâti, des moyens de commande pour transmettre au support un mouvement de glissement longitudinal en vue de faire mouvoir la pièce jusqu'au delà ,des inducteurs, et :
    des moyens par lesquels le mouvement,du support commande l'amenée du fluide .de trempe. 12. Dispositif :suivant la. revendication II, comprenant un support pour la pièce, .des moyens pour faire mouvoir le support par rapport aux inducteurs, des moyens comman dés par le support permettant de faire varier l'énergie électrique alimentant les inducteurs pendant la progression. 13.
    Dispositif suivant la revendication II et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que l'inducteur principal et l'inducteur auxi- liaire sont alimentés;
    séparément par deux enroulements secondaires indépendants d'un transformateur :ayant un seul enroulement primaire, des moyens commandés par le mou vement du support de .la pièce étant prévus par lesquels ledit enroulement primaire peut être mis en mouvement axial par rapport aux enroulements secondaires afin que le courant transmis aux inducteurs respectifs varie dans des rapports inverses quand ,
    la partie sail- lante ou élargie de la pièce se rapproche de l'extrémité @de l'inducteur auxiliaire. 14. Dispositif suivant la revendication II, pour le traitement de pièces @de forme irré gulière comprenant es inducteurs sectionnés de façon à pouvoir s'agrandir et se contracter, un support pour la pièce portant une pluralité de barres de guidage pouvant ;
    glisser par rap port aux inducteurs et s'engager avec ces der niers, lesdites barres de guidage étant pour- vues d'organes qui commandent ,l'expansion et .la contraction :des inducteurs pour les main tenir à une distance pratiquement constante @de la surface :de la pièce.
CH229663D 1938-04-14 1938-04-14 Procédé et appareil pour le traitement thermique de pièces métalliques par l'électricité. CH229663A (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH229663T 1938-04-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH229663A true CH229663A (fr) 1943-11-15

Family

ID=4456218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH229663D CH229663A (fr) 1938-04-14 1938-04-14 Procédé et appareil pour le traitement thermique de pièces métalliques par l'électricité.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH229663A (fr)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2202758A (en) Apparatus for progressive heat treatment
FR2498407A1 (fr) Procede et appareil de chauffage par induction d&#39;un materiau allonge metallique ayant des sections d&#39;epaisseurs differentes
RU2663915C1 (ru) Устройство непрерывного нагрева для спиральных пружин и метод нагрева спиральных пружин с использованием того же устройства
EP0527937B1 (fr) Procede et dispositifs de rechauffage par induction au defile d&#39;un produit metallurgique de forme allongee
FR2494415A1 (fr) Four rotatif de traitement thermique
CN101812583B (zh) 金属线材感应加热退火装置
CH229663A (fr) Procédé et appareil pour le traitement thermique de pièces métalliques par l&#39;électricité.
US4073859A (en) Technique for making silicon U-shaped members
CA1059883A (fr) Procede et appareillage pour le traitement thermique en continu des fils et bandes metalliques
US2279133A (en) Manufacture of piston and other rings from wire
KR101409570B1 (ko) 핵연료봉 와이어 스페이서 설치장치
BE1004285A6 (fr) Procede et dispositif de refroidissement continu d&#39;un fil d&#39;acier trefile.
US3562031A (en) Continuous small diameter ferrous tube manufacture
FR2518909A1 (fr) Procede et appareil de compensation de la deformation axiale par suite d&#39;un traitement thermique, d&#39;arbres filetes
RU2549798C2 (ru) Устройство для деформации проволоки из стали, линия и способ производства высокопрочной проволоки из стали
US1934026A (en) Manufacture of flexible shafting
US2002479A (en) Manufacture of flexible shafting
BE418959A (fr)
US2655368A (en) Means for continuous heating and cooling of long flexible elements
BE832391R (fr) Procede et dispositif de patentage de fils d&#39;acier
RU2133289C1 (ru) Установка для отжига с использованием индукционного нагрева стали в бунтах
BE430219A (fr)
BE546066A (fr)
FR2660743A1 (fr) Procede et dispositif pour chauffer des pieces metalliques dans un four a induction.
FR2632973A1 (fr) Procedes et dispositifs pour obtenir une structure d&#39;austenite homogene