[發明專利]表面與中心性能差異化板材及其制備方法和裝置

無效

• 申請號: 201310366317.2
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103409705A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 劉相華;陳慶安
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/42;C22C38/40;C22C38/20;C22C38/18;C22C38/16;C22C38/04;C21D1/10;C21D9/52;C21D11/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種表面與中心性能差異化板材，其特征在于成分按重量百分比含C?0.16~0.65%，Si?0.20~0.50%，Mn?0.60~1.70%，Cr?0~1.10%，Ni?0~0.19%，Cu?0~0.030%，P≤0.035%，S≤0.035%，余量為Fe；表面與中心性能差異化板材的單面或雙面具有淬硬層；淬硬層的組織為馬氏體，或者為馬氏體和貝氏體；心部的組織為珠光體，或者為珠光體和鐵素體。

2.根據權利要求1所述的一種表面與中心性能差異化板材，其特征在于表面與中心性能差異化板材的厚度為20~80mm，單層淬硬層的厚度為2~10mm；單層淬硬層的厚度為板材厚度的1/15~1/3。

3.根據權利要求1所述的一種表面與中心性能差異化板材，其特征在于表面與中心性能差異化板材的表面硬度為360~700HV，心部的硬度為140~265HV。

4.一種權利要求1所述的表面與中心性能差異化板材的制備方法，其特征在于按以下步驟進行：

（1）將鋼板置于感應線圈下方或兩個感應線圈之間，給感應線圈通交流電，通過感應線圈產生的感應磁場對鋼板表層加熱，使鋼板表面20~60℃/s的速度升溫至900~1100℃；所述的鋼板的成分按重量百分比含C?0.16~0.65%，Si?0.20~0.50%，Mn?0.60~1.70%，Cr?0~1.10%，Ni?0~0.19%，Cu?0~0.030%，P≤0.035%，S≤0.035%，余量為Fe；

（2）用冷卻水對鋼板表面冷卻，使鋼板表面以20~80℃/s的速度降溫至200℃以下，制成表面與中心性能差異化板材。

5.根據權利要求4所述的表面與中心性能差異化板材的制備方法，其特征在于所述的感應線圈與鋼板之間的距離為3~5mm。

6.一種實施權利要求4所述的表面與中心性能差異化板材的制備方法的裝置，其特征在于該裝置分為單面感應系統和雙面感應系統；單面感應系統包括感應加熱電源、傳送輥、上感應線圈裝置、間距調節裝置和第一變壓器，上感應線圈裝置的兩側固定有間距穩定裝置，上感應線圈裝置通過兩個連接管與第一變壓器固定在一起，上感應線圈裝置的下方設有傳送輥；雙面感應系統包括兩個感應加熱電源、傳送輥、上感應線圈裝置、下感應線圈裝置、間距調節裝置、第一變壓器和第二變壓器，上、下感應線圈裝置對稱設置，上、下感應線圈裝置兩側均設有間距調節裝置，上感應線圈裝置通過兩個連接管與第一變壓器固定在一起，下感應線圈裝置通過兩個連接管與第二變壓器固定在一起，下感應線圈裝置兩側設有傳送輥。

7.根據權利要求6所述的一種實施表面與中心性能差異化板材的制備方法的裝置，其特征在于所述的間距調節裝置主要由固定板、兩個滾輪支架、輪軸、調整螺栓、滾輪和調整彈簧組成，滾輪位于兩個滾輪支架之間，兩個滾輪支架上各自設有位置調節槽，兩個短滾輪支架上還各自通過螺紋與一個調整螺栓連接，滾輪的輪軸穿過兩個位置調節槽并與兩個調整螺栓和兩個調整彈簧連接；在單面感應系統中，輪軸的上部與兩個調整螺栓的底端連接，輪軸的下部與兩個調整彈簧的頂端連接，兩個調整彈簧的底端與位置調節槽的底部連接，并且輪軸與調整螺栓垂直，滾輪底端比上感應線圈裝置底面低3~5mm；在雙面感應系統中，上感應線圈裝置上的間距調節裝置與單面感應系統中的間距調節裝置的結構相同，下感應線圈裝置上的間距調節裝置與上感應線圈裝置上的間距調節裝置垂直翻轉后的結構相同，并且滾輪頂端比下感應線圈裝置頂面高3~5mm。

8.根據權利要求6所述的一種實施表面與中心性能差異化板材的制備方法的裝置，其特征在于所述的上感應線圈裝置主要由通氣管、第一感應管、第二感應管、硅鋼片導磁體、兩個長角鋼和側擋板組成，硅鋼片導磁體由多個硅鋼片疊壓在一起構成，硅鋼片導磁體的下方鑲嵌有第一個感應管和第二感應管，硅鋼片導磁體的側面與通氣管連接，通氣管、第一感應管、第二感應管和硅鋼片導磁體的兩端分別與一個側擋板固定連接，兩個側擋板還同時與兩個長角鋼固定連接，兩個長角鋼位于硅鋼片導磁體和通氣管的外側，其中通氣管、第一感應管和第二感應管沿上感應線圈裝置的軸線的垂直方向依次排布；所述的下感應線圈為與上感應線圈垂直翻轉后的結構相同。

9.根據權利要求6所述的一種實施表面與中心性能差異化板材的制備方法的裝置，其特征在于所述的第一變壓器設置在變壓器支架上，變壓器支架主要由門式框架、托板、懸掛彈簧和懸掛螺栓組成，托板與第一變壓器底面連接，托板上設有兩個通孔，每個通孔有一個懸掛螺栓穿過，兩個懸掛螺栓還穿過門式框架的頂梁，每個懸掛螺栓上下兩端連接有懸掛螺母，托板下表面與下端的兩個懸掛螺母連接，上端的兩個懸掛螺母的下表面分別與一個懸掛彈簧的頂端連接，每個懸掛彈簧的底端與頂梁的上表面連接，并且每個懸掛彈簧各自套在一個懸掛螺栓外；所述的第二變壓器設置方式與第一變壓器相同。