[發明專利]防止軸類合金鋼件水淬端面開裂的裝置

無效

• 申請號: 201310396057.3
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103484630A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 陳乃錄;左訓偉;戎詠華
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C21D1/667
• 分類號: C21D1/667;C21D9/00
• 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

本發明涉及熱處理的淬火冷卻領域，具體地，涉及一種防止軸類合金鋼件水淬端面開裂的裝置。

背景技術

淬火冷卻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。淬火開裂將造成淬火件報廢，因此，人們采取各種方法避免淬火開裂的產生。

淬火件，特別是軸類合金鋼件淬火冷卻，在淬火冷卻過程中裂紋多出現在軸端面，位置在接近外圓區域，裂紋通常為環狀或一段、幾段弧形裂紋。該位置散熱條件好于其它部位，組織轉變量也多于其它部位，造成該區域的組織應力和熱應力有顯著差異，這也是該區域易于開裂的主要原因。

經對現有技術文獻檢索發現，專利200710037031.4《改變噴射角度防止淬火件的端面噴液淬火開裂的方法》，發明了一種改變噴射角度防止淬火件的端面噴液淬火開裂的方法，該方法將淬火件放置在布置有水管的淬火設備的之中，淬火件由側面和端面組成，側面為需要快速冷卻的面，端面為不需要快速冷卻的面。淬火件的側面與水管平行，淬火件的端面與水管垂直。淬火介質流經水管，由與水管呈a角度(a介于0°～90°之間)的噴管噴向淬火件的側面，使淬火件的側面得到很好的冷卻。由于淬火件的端面與水管垂直，噴管噴出的淬火介質與淬火件的端面呈90°-a角度，這樣噴管噴出的淬火介質就未能直接噴到淬火件的端面，結果是淬火件的端面的冷卻速度較低，避免了開裂的發生。但是，實際應用情況是，該發明的采用的噴水方法未能直接噴到軸的端面，軸的端面與其邊緣部位交界處的應力過大而引起開裂的問題沒有得到解決。

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防止軸類合金鋼件水淬端面開裂的裝置，采用該裝置可以實現軸類合金鋼件在水淬中避免開裂的前提下獲得要求的強度和韌性的目的。

為實現以上目的，本發明提供一種防止軸類合金鋼件水淬端面開裂的裝置，所述裝置包括噴水箱和噴水孔板，其中：所述噴水孔板安裝在所述噴水箱上；所述噴水箱和所述噴水孔板設置在軸類合金鋼件兩個端面的對面，以實現噴水孔板噴出的水垂直噴到軸類合金鋼件的端面上。

優選地，針對一個軸類件或多個軸類件淬火冷卻需要冷卻的端面區域的尺寸范圍，所述噴水箱和所述噴水孔板的尺寸和形狀做相應的調整，以實現所有淬火軸類件的端面都能在噴冷狀態下冷卻的目的。

優選地，所述噴水，也包括噴霧、噴各類水溶性淬火介質，同時也包含軸類合金鋼件在浸液狀態的噴水。

優選地，所述軸類合金鋼件包含帶有階梯的軸類件。

本發明所述裝置的工作過程如下：

所述噴水箱內充滿水，通過所述噴水孔板噴出，沿著噴出的水的方向垂直噴到軸類合金鋼件端面之上。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

本發明所述的一種防止軸類合金鋼件水淬端面開裂的裝置，通過該裝置可以實現對軸類合金鋼件的端面進行強烈噴水冷卻，解決了因軸類合金鋼件端面的邊緣區域與其它區域冷卻條件差異大而造成其組織應力和熱應力有顯著差異的問題，對避免軸類合金鋼件端面開裂有明顯效果。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為單根軸類件端面噴水裝置示意圖。

圖2為二根軸類件端面噴水裝置示意圖。

圖中：1為噴水箱、2為噴水孔板、3為噴出的水、4為軸類件端面。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

實施例1

處理材料為中碳合金鋼，軸的尺寸為Ф280*6000（長）（mm），一次淬火一根軸，要求淬火后力學性能高于要求。

工藝：一次浸水冷卻，冷卻介質為水。

為避免端面外圓區域在淬火冷卻過程中產生開裂，采用防止軸類合金鋼件水淬端面開裂的裝置，裝置結構如圖1所示，所述裝置包括：噴水箱1、噴水孔板2、噴出的水3和軸類件端面4，各部件的位置和聯接方式為：噴水孔板2安裝在噴水箱1上，噴水箱1和噴水孔板2設置在兩個軸類件端面4的對面，實現噴水孔板2的噴出的水3垂直噴到軸類件端面4上。