[發(fā)明專利]快速淬火、快速回火

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210078619.5
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102816901A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 侯鐵林;張勤
• 申請（專利權）人: 北京起重工具廠;侯鐵林;張勤
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/42;C21D9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.改革開放初期，1982年，我們用湘潭電機廠生產DGF-C-108-2中頻機和控制設備。輸出部分全部由自己設計制造。包括水箱、鏈條傳輸機構和控制感應加熱線圈、淬火線圈、回火線圈、噴水圈冷卻系統(tǒng)。在這當中淬火線圈和噴水線圈的設計相當關鍵重要，調試工作繁雜而細致。關鍵是要深刻理解感應加熱原來和熱處理的相關知識，綜合分析，巧妙應用。用通過水冷卻的感應線圈直接代替中頻電源裝置(或機組)的輸出變壓器。起重鏈條作為負載直接從感應圈中通過，不斷切割磁力線，材料自身產生渦流生熱。根據(jù)趨膚效應的作用使溫度分布達到理想狀態(tài)。從而達到我們所需的熱處理溫度。一條標準6米長鏈條只需一分半鐘時間，從淬火到回火就可以完成了。達到快速淬火、快速回火的目的。

截取鏈條進行觀察金相、硬度、破斷載荷，試驗證明中頻感應加熱處理過的鏈條材料金相顯示晶格排列緊密、細膩、均勻，達到了我們對材料所需的最小破斷強度和極限伸長率。該軟的地方稍軟些，該硬的地方就強就硬。達到最佳強韌度配合。符合起重鏈條的服役條件和受力狀況，完全達到最初的設計初衷。

冷卻水是循環(huán)用，負載部分是可調的連續(xù)不斷的進行淬火、回火處理。省時省力、安全可靠、易操作，質量穩(wěn)定、均勻。

多年來傳統(tǒng)工藝都是用浴爐淬火、電爐加溫后慢慢自然冷卻到室溫在進行回火。速度慢、質量不穩(wěn)定，容易燙傷人，不安全。一條標準6米長起重鏈條至少要3小時以上才能完成。

2.中頻感應加熱的方式，對起重鏈條進行自動連續(xù)熱處理方法，取代傳統(tǒng)落后鹽浴爐加熱淬火、電爐加溫回火的方法，在加熱方式上有著本質的區(qū)別。其特點是：帶鐵磁的材料在強大的中頻電磁場作用下，通過電磁感應材料本身產生渦流而生熱。其最突出的優(yōu)點在于，經中頻熱處理過的鏈條質量穩(wěn)定，性能可靠、易控制和操作。其處理過后的鏈條達到最佳的強韌性配合。符合起重鏈條的服役條件和受力狀況。該強該硬的地方就強就硬，在滿足破斷強度的條件下，該軟的部位則稍軟。這樣一來起重鏈條的兩個重要性能指標——最小破斷強度和總極限伸長率就很好的同時達到。另外，它是連續(xù)可控地進行起重鏈條熱處理，因此很容易實現(xiàn)自動連續(xù)生產和控制，省時省力、安全可靠。

傳統(tǒng)鹽浴爐的熱處理就不具備這些優(yōu)點，它是慢、差，不均勻，費時費力、效率低，易傷人，經濟效益低。

3.這項技術的關鍵是科學的巧妙運用電磁感應加熱的原理加以創(chuàng)新。其核心突破是利用帶鐵磁的起重鏈條負載直接從通水冷卻的感應線圈中通過，不斷切割磁力線，帶鐵磁的材料自身就產生渦流而生熱，根據(jù)趨膚效應的作用使溫度分布達到理想狀態(tài)，從而達到我們所需的熱處理溫度，溫度是可調可控，負載是連續(xù)可調的。一條標準6米長鏈條只需一分半鐘時間就可完成淬火到回火的熱處理程序。因此實現(xiàn)起重鏈條快速淬火、快速回火的熱處理新工藝。

起重鏈條熱處理項目的開發(fā)應用，是一項重大的工藝技術創(chuàng)新和進步，具有非常重要的意義和明顯的經濟效益。使起重鏈條的熱處理質量，機械性能得到了可靠的保障和提高。它與進口的自動制鏈設備相配合，使起重鏈條生產形成自動生產線成為可能、成為現(xiàn)實。

起重鏈條用中頻熱處理，在上世紀八十年代初是一個新生產物，是一項重大的技術革新和工藝突破，也是一項發(fā)明創(chuàng)新。對全國手拉葫蘆行業(yè)來說，我廠是第一個率先試驗和采用了這一新工藝方法取得成功，起到了很好的示范和推動作用。

4.除中頻發(fā)電機組和控制設備選用湘潭電機廠生產的DGF-C-108-2外，輸出部分全部自行設計制造，包括水箱、鏈條傳輸機構和控制感應加熱線圈、淬火線圈、回火線圈、噴水圈冷卻系統(tǒng)。在這當中感應加熱線圈和噴水圈冷卻用的噴水圈設計相當關鍵和重要。圖紙所表示的就是這一套裝置。圖(1)水箱、圖(2)架子、圖(3)淬火線圈、圖(4)回火線圈、圖(5)傳動系統(tǒng)、圖(6)噴水圈、圖(7)導輪

從左邊[圖(7)]導輪把鏈條傳輸?shù)降谝粋€線圈[圖(3)]淬火線圈進去，到線圈下邊的[圖(6)]噴水圈中心通過進行冷卻，噴水圈噴出的水要有壓力，用自然可循環(huán)的水就可以，再從水圈底下的[圖(7)]導輪通過傳輸?shù)较乱粋€線圈，[圖(4)]回火線圈出來后直接用水箱的水冷卻即可。溫度的高低是可調的，水的大小是可調的，水的溫度高低、水的大小不影響回火質量，傳輸系統(tǒng)都可調。

在這一項試驗試制中，從設計到施工、從畫圖紙加工到具體操作侯鐵林同志做了大量的具有創(chuàng)造性和卓有成效的工作，做出了重大貢獻，應當予以充分肯定。

5.我廠一貫比較重視技術革新的開展，推動技術進步，積極支持新技術、新工藝、新材料在我廠的應用。當時我廠試驗起重鏈條中頻熱處理這一新工藝項目，是在工廠的統(tǒng)一組織領導下，調派侯鐵林、張勤兩位同志到熱處理項目，由侯鐵林負責該項目的具體實施。

按照廠里的要求本著節(jié)約、高效、革新的精神，大家集思廣益。根據(jù)機械傳動原理，物理學、電學、熱處理學原理的反復思考，設計制造出了輸出部分，包括水箱、鏈條傳輸機構及控制感應加熱的淬火圈、回火圈以及噴水冷卻系統(tǒng)。在這當中感應加熱用的線圈、噴水冷卻用的噴水圈設計相當關鍵和重要，調試工作繁雜細致，關鍵是要更深的了解感應加熱的原理和金屬熱處理的相關知識，綜合分析、巧妙運用。在這一項目的試驗試制中，從設計到施工，從畫圖、加工到具體操作，侯鐵林同志做了大量的創(chuàng)造性和卓有成效的工作，做出了突出貢獻，應當予以充分肯定。

試驗成功以后，通過各方面的檢測，可以證實完全達到了預期效果，比傳統(tǒng)的鹽浴爐淬火電爐加溫回火質量更穩(wěn)定、均勻、省時省力。大膽的創(chuàng)新使得快速淬火、快速回火成為了現(xiàn)實。一條標準6米長鏈條，只需一分半鐘時間就可完成淬火到回火的熱處理全過程，創(chuàng)造了一個快速淬火、快速回火的奇跡。

1982年在全國行業(yè)協(xié)會經驗交流上，我廠宣布這一成果，轟動了全行業(yè)。交流會結束后，各廠領導都到我廠來參觀學習。領導回去后都表示要用我們的先進技術和工藝。從當時的試驗成功到全行業(yè)的普及應用直至今日有30年的歷史，在這一進程中，我廠對該項新工藝的推廣起了非常重要的作用，影響深遠。該新工藝我廠也一直應用至今。推動了全國起重鏈條生產的技術進步，產生了很好的社會效益。省時省力、節(jié)約環(huán)保，質量得到可靠保證，為創(chuàng)名牌產品，開拓國內，國外市場提供了有利支持和保障，創(chuàng)造了很好的經濟效益。德國專家來我廠調試進口自動編結鏈條和焊結鏈條機時表示：到過30多個國家都沒有見過這樣的鏈條熱處理設備，你們中國很先進。我們的中頻感應快速淬火、快速回火是填補了國家熱處理行業(yè)的空白。也填補了國際空白。得到了同行的廣泛認可。30年的時間在全國同行業(yè)創(chuàng)造出了可觀的經濟效益。