[實(shí)用新型]一種攪拌式淬火設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320463347.0
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN203613225U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓利明
• 申請（專利權(quán)）人: 邯鄲市津誠環(huán)保機(jī)械設(shè)備有限公司
• 主分類號: C21D1/63
• 分類號: C21D1/63;C21D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種淬火設(shè)備，特別涉及一種攪拌式淬火設(shè)備。?

背景技術(shù)

淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，然后很快放入淬火劑中，使其溫度驟然降低，以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，從而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度，但要減少其塑性。所以冷卻是工件在熱處理加工工序中最重要的一個環(huán)節(jié)。在冷卻過程中淬火零件的內(nèi)部顯微組織會發(fā)生相變。冷卻速度大小的控制對顯微組織的定向改變起著至關(guān)重要的作用。合理的控制冷卻速度能得到所希望的組織，達(dá)到性能的要求。隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，市場對鋼件性能的要求也在不斷提高，選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s速度對鋼件性能的改善很重要。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中，鋼件本身的性能往往無法達(dá)到預(yù)期的要求。在一定范圍內(nèi)，冷卻速度越大，相變所發(fā)生開始和結(jié)束的溫度下降越明顯，組織中鐵素體的含量也就越少，晶粒會明顯細(xì)化，強(qiáng)度和韌性方面也會有所改善。要使鋼中高溫相——奧氏體在冷卻過程中轉(zhuǎn)變成低溫亞穩(wěn)相——馬氏體，冷卻速度必須大于鋼的臨界冷卻速度。?

工件在冷淬火的冷卻過程中，淬火零件會因冷卻不均勻和冷卻速度過快造成內(nèi)應(yīng)力，可能使工件在一定程度上變形或開裂。因而要考?慮上述兩種矛盾因素，合理選擇淬火介質(zhì)和冷卻方式。?

冷卻階段不僅使零件獲得合理的組織，達(dá)到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形狀精度，是淬火工藝過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。?

水溶性淬火液冷卻速度比油快很多，在蒸汽膜階段、沸騰階段和對流階段均有所提高，尤其是在沸騰階段冷速最快，因此能夠有效地避開奧氏體向珠光體及貝氏體的轉(zhuǎn)變，最終得到馬氏體組織及少量的殘余奧氏體。但是水溶性淬火液的低溫冷速比油要快很多，正好處于馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，這會增加零件的變形開裂傾向，因此對于淬透性好、尺寸大的淬火零件，必須嚴(yán)格控制終冷溫度，否則極容易造成淬裂現(xiàn)象的發(fā)生。對于夾雜物、氣體含量都很少，化學(xué)成分均勻的較小規(guī)格淬火零件，可直接冷透；對于冶金質(zhì)量較差、規(guī)格較大、形狀復(fù)雜的鍛件，建議終冷溫度可提高至材料Ms點(diǎn)左右，在終冷溫度下的保持時間，應(yīng)以使鍛件心部完成規(guī)定的組織轉(zhuǎn)變?yōu)闇?zhǔn)。?

淬火工藝的發(fā)展：?

由于淬火零件在進(jìn)行淬火時表面通過輻射、傳導(dǎo)和對流的方式同淬火介質(zhì)進(jìn)行熱交換，同時工件周圍的淬火介質(zhì)溫度迅速升高，產(chǎn)生蒸氣以及氣泡工件表面溫度迅速降下來，但是對于大型鍛件工件內(nèi)部并不能迅速降下來，只能通過熱傳導(dǎo)的方式逐漸使溫度降下來。對于水溶性淬火介質(zhì)，攪拌是一個非常基本的工藝參數(shù)，通過調(diào)整攪拌可以獲得不同的淬火烈度。首先，攪拌可以縮短冷卻過程的蒸汽膜階段，提高冷卻速度，其結(jié)果相當(dāng)于提高了材料的淬透性，因此，通過調(diào)整攪拌形式可以獲得不同的淬火烈度；再者攪拌可以改善淬火硬度的均?勻性，同時可延緩介質(zhì)的老化。?

實(shí)現(xiàn)攪拌有多種方式，但是針對水溶性淬火介質(zhì)的冷卻特點(diǎn)，應(yīng)該選擇合適的攪拌方式：?

1、最原始的攪拌方式就是淬火時用吊車(行車)上下左右前后晃動，但這種攪拌人為因素太大，沒有規(guī)律性可言，淬火后產(chǎn)品質(zhì)量的可控性很差。?

2、通過通入壓縮空氣進(jìn)行攪拌，在這種情況下，由于壓縮空氣的通入可能會導(dǎo)致工件表面粘附有氣泡，對工件表面熱量的傳遞產(chǎn)生影響，冷卻均勻性也很難保證。此外，空氣的通入加快了淬火介質(zhì)的老化。?

3、也有部分客戶的淬火槽是采用泵攪拌，這種攪拌在淬火區(qū)內(nèi)形成的流態(tài)場為層流，介質(zhì)只作軸向(單向)運(yùn)動，雖然局部的淬火烈度可以達(dá)到很高水平，但是淬火件的各個側(cè)面(正面和反面)的冷卻速度差極大。另外，即使揚(yáng)程再大、流量再大的泵，也很難使整槽內(nèi)的介質(zhì)全部運(yùn)動起來。介質(zhì)溫度無法控制，即使再大的池子介質(zhì)溫度也會升高。?

大型鍛件及鑄件在服役環(huán)境下大多承受較大的應(yīng)力，對工件的綜合力學(xué)性能要求較高，一般選擇淬透性較好的合金鋼，如40Cr、50Mn、35CrMo、42CrMo、40CrMnMo、42CrMo4、34CrNiMo6、5CrNiMo、H13(4Cr5MoSiV1)等。為充分發(fā)掘材料的潛力，大型鍛件或鑄件大都需進(jìn)行熱處理，由于大型鍛件都是由鋼錠直接鍛造成的，在熱處理過程中必須考慮冶煉、鑄錠、鍛造等過程對鍛件內(nèi)部質(zhì)?量的影響。其主要影響因素有：化學(xué)成分不均勻與多種冶金缺陷的存在，如偏析等；晶粒粗大且不均勻；較多的縮孔、縮松與夾雜物；較大的鍛造應(yīng)力。?