[發明專利]一種內熱聯合攪拌等溫淬火鹽浴裝置

有效

• 申請號: 201410208199.7
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103966406A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 龔文邦;張云;劉歡
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: C21D1/63
• 分類號: C21D1/63;C21D11/00
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 周宗貴;劉榮

技術領域

本發明提供了一種用于等溫淬火球鐵(ADI)熱處理的內熱聯合攪拌等溫淬火鹽浴裝置，屬于等溫淬火球鐵熱處理技術領域。

背景技術

等溫淬火球鐵(Austempered Ductile Iron,簡稱ADI)是近三十多年來新興的高強度、高耐磨、且兼有一定韌性的鑄造工程材料，國內外正不斷推廣應用。

ADI是對鑄造球鐵毛坯鑄件進行等溫淬火處理工藝后得到的，主要工藝過程包括奧氏體化和等溫淬火處理兩個過程。ADI的基體組織由針狀鐵素體和高碳穩定奧氏體組成，學術上將這種混合基體稱為奧鐵體。

其制造過程為：鑄造球鐵毛坯鑄件(球狀石墨+珠光體及鐵素體基體)→完全奧氏體化加熱(球狀石墨+奧氏體)→等溫淬火(球狀石墨+針狀鐵素體+高碳穩定的殘余奧氏體)。即將球鐵毛坯鑄件通過熱處理，保留球狀石墨，改變基體組織而獲得優良的綜合力學性能。等溫淬火是生產ADI的關健工序。等溫淬火過程的等溫溫度、等溫保持時間及等溫溫度的穩定性(波動范圍)等參數，決定了工件所能獲得的最終性能。

一般淬火介質為硝酸鹽溶液。淬火溫度230～450℃，等溫保持時間1～2小時，其工藝參數根據ADI工件所要求的牌號性能制定。淬火溫度低于230℃則易形成馬氏體組織，硬度高，脆性大，韌性極低；而高于450℃則易轉變為鐵素體及珠光體組織，達不到等溫淬火改善性能的目的。在230～450℃范圍內的溫度，溫差相差10～15℃就會使工件最終性能產生很大差別。因此，為確保淬透性，獲得預期性能，須嚴格控制淬火過程鹽浴溫度的波動范圍≤±8℃，使高溫奧氏體化(850～930℃)工件淬入鹽浴后盡快散熱，在10分鐘內降到設定的等淬溫度。

綜上所述，熱處理的參數變化對等溫淬火球墨鑄鐵(ADI)的力學性能有著很大的影響，因此，ADI熱處理的準確性需要設備的保證，提供一種溫度均勻且溫度波動范圍小、并能實現自動控制的鹽浴裝置成為了本領域的關鍵。

發明內容

本發明解決了現有技術中的問題，提供了一種溫度均勻且溫度波動范圍小、并能實現自動控制的內熱聯合攪拌等溫淬火鹽浴裝置。

實現本發明上述目的所采用的技術方案為：

一種內熱聯合攪拌等溫淬火鹽浴裝置，至少包括鹽浴槽，鹽浴槽中設有用于放置工件的工件架，所述的鹽浴槽中設有內加熱系統、冷卻系統、聯合攪拌系統以及溫度控制系統，其中內加熱系統為加熱棒，所述加熱棒均勻分布在鹽浴槽中，加熱棒與鹽浴槽的內壁相平行，且加熱棒與內壁之間的距離為10-15cm；所述冷卻系統為蛇形冷卻水管，所述的蛇形冷卻水管設有兩根，分別位于鹽浴槽中相對的兩個內壁上，且單根蛇形冷卻水管的進水口和出水口位于鹽浴槽內壁中的同一頂角處；聯合攪拌系統由擺動單元和氣體攪拌單元組成，擺動單元包括擺動機構以及位于鹽浴槽頂部兩側上的軌道，所述工件架在擺動機構的帶動下沿軌道做往復運動，所述的氣體攪拌單元為氣管，氣管位于鹽浴槽的底部，氣管上開有均勻分布的出氣孔，氣管的進氣端與供氣裝置連接；所述溫度控制系統包括測溫儀、管道泵以及控制器，測溫儀上的傳感器安裝在鹽浴槽中，測溫儀將所測得溫度數據傳輸至控制器，所述的管道泵安裝于蛇形冷卻水管的進水口上，控制器與管道泵連接并控制管道泵的啟閉，控制器同時還與加熱棒連接并對加熱棒的工作狀態進行控制。

所述的鹽浴槽為長方體狀，由不銹鋼內膽和保溫層組成，所述不銹鋼內膽的厚度為5-8mm，所述的不銹鋼內膽的外部設有保溫層，保溫層的厚度為15～20cm。

所述的鹽浴槽外設有冷卻水池，蛇形冷卻水管的進水口通過管道泵與冷卻水池連通。

所述的工件架由懸掛架和掛鉤組成，所述的懸掛架的兩端分別位于鹽浴槽頂部兩側的軌道上，其底部安裝有滾輪，所述滾輪位于軌道內，所述的掛鉤位于鹽浴槽中，掛鉤的頂部與懸掛架固定連接，待處理的工件懸掛在掛鉤上。

所述的擺動機構采用搖臂擺動機構，所述的搖臂擺動機構由電機、減速機、搖臂以及連桿依次連接組成，電機經減速機減速后驅動搖臂旋轉，連桿的一端與搖臂鉸接，連桿的另一端鉸接在工件架上，連桿經搖臂驅動，并帶動工件架在軌道上做往復運動，從而帶動工件在鹽浴槽內往復運動。