[發明專利]鋼板傾斜淬火冷卻過程中介質的攪拌方法及裝置

有效

• 申請號: 201310290158.2
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103397149A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 陳乃錄;戎詠華;左訓偉;賈曉帥
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C21D1/56
• 分類號: C21D1/56;C21D1/18;C21D1/63
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及熱處理淬火冷卻領域，具體地，涉及一種鋼板傾斜淬火冷卻過程中介質的攪拌方法及裝置。

背景技術

熱處理是指將奧氏體組織狀態的鋼以適當速度冷卻，獲得預期組織與性能的過程。鋼在淬火冷卻過程中除了組織和性能發生變化外，還伴隨著產生開裂和畸變。如果鋼在淬火中產生開裂將造成報廢，淬火開裂可以通過合適的工藝和淬火方式來避免；淬火畸變是指工件的原始尺寸或形狀在淬火冷卻時發生的變化，無論通過何種措施（改變加熱與冷卻工藝、裝夾方式、淬火介質種類、淬火方式）都無法避免淬火畸變的產生，所不同的是產生畸變的大小。這里的鋼板是指鋼錠經軋制或鍛造而成一定厚度的矩形體或其它形狀板類件。

目前鋼板淬火分為軋后在線淬火和軋后或鍛后重新加熱淬火兩類：軋后在線淬火是將經熱軋后的鋼板直接輸送到專用淬火機上以水平的方式進行淬火冷卻，專用淬火機在上板面設置有壓力機構，鋼板的上下板面在上下噴水的狀態下實現淬火冷卻，對于板厚小的鋼板采用該方式淬火冷卻可以控制畸變量在一定范圍內，對于板厚大的鋼板由于專用淬火機壓力機構的壓力限制，控制淬火畸變的效果不明顯；鋼板重新加熱淬火，普遍采用臺車爐或輥底爐加熱，然后采用行車和專用夾鉗將鋼板轉移到淬火槽中進行浸液淬火冷卻。鋼板浸液淬火的入液方式有兩種，一種為鋼板上下板面與淬火介質液面之間呈水平方式浸液淬火，這種方式淬火冷卻由于下板面產生的蒸汽膜厚度大于上板面，造成上板面的冷卻強度明顯大于下板面，導致淬火后鋼板的畸變量明顯增大；另一種為鋼板的上下板面與淬火介質液面呈垂直方式浸液淬火冷卻，這種方式由于減少了上下板面之間的冷卻差異，淬火后的畸變量相對較小，但是這種淬火方式需要在淬火之前將水平加熱的鋼板翻轉90°，需要配置大型專用翻轉機構，對廠房高度空間有要求，同時由于寬板面鋼板先浸液一邊與后浸液一邊的冷卻時間差較大而影響板面質量的一致性。

經對現有技術文獻檢索發現，專利號201210384743.4，一種鋼板淬火冷卻方法及設備，該發明提供一種鋼板淬火冷卻方法及設備，其方法將鋼板板面以與液面平行的方式放置在淬火槽上方的料架上，料架在驅動裝置的驅動下以料架長度方向的一側為轉軸向下旋轉一定角度，此時鋼板部分浸入到液體之中，同時向淬火槽內注入液體，淬火槽中液體的液面上升直到將鋼板全部浸沒，從而實現鋼板傾斜淬火冷卻；所述設備包括淬火鋼板傾斜浸液與出液系統、由外槽體向內槽體注水系統以及快速放水系統。本發明可以快速方便的實現鋼板以一定傾斜角度浸入液體之中，解決了鋼板水平放置浸入液體后鋼板下表面大量蒸汽膜不能順暢排出而產生上下板面冷卻強度差異大的問題，同時也減小了鋼板垂直方式浸入液體中的先浸液一邊與后浸液一邊的時間差。但是此專利方法沒有涉及如何通過對介質的攪拌來提高鋼板冷卻強度的內容，而對于大厚度的鋼板淬火，不但要求上下板面冷卻強度的一致性，而且要求通過對介質的攪拌提高鋼板冷卻強度。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種鋼板傾斜淬火冷卻過程中介質的攪拌方法及裝置，該方法與裝置可以實現鋼板以一傾斜角度浸入介質之中后的介質沿板面快速流動，解決了鋼板傾斜浸液淬火中對上板面和下板面攪拌困難的難題。

根據本發明的一個方面，提供一種鋼板傾斜淬火冷卻過程中介質的攪拌方法，該方法具體如下：

（1）將鋼板板面以與液面平行的方式放置在淬火槽上方的水平放置的料架上，料架在驅動裝置的驅動下以料架長度方向的一側為轉軸向下旋轉一角度，使鋼板以一傾斜角度浸沒在液體之中；

（2）為了實現鋼板下板面的介質攪拌，在料架的下面設置與鋼板平行的導流板或在淬火槽內料架旋轉的最大角度處設置一個與鋼板平行的下導流板，在下導流板下部設置下板面介質注入管路，介質通過下板面介質注入管路進入鋼板與導流板之間的空間，帶動介質沿著鋼板的傾斜方向自下而上的運動；

（3）為了實現鋼板上板面的介質攪拌，設置可水平移動和可隨料架旋轉的上導流板，在上導流板上設置上板面介質注入管路，在鋼板放置到料架上之后將上導流板水平移動到鋼板上方，然后上導流板隨料架一起做向下旋轉動作，料架到達預定位置后通過上板面介質注入管路向上導流板和鋼板之間注入介質，注入的介質帶動上導流板與鋼板之間的介質沿著鋼板的傾斜方向自下而上的運動。