[發明專利]一種旋轉噴流液氣混合恒溫淬火設備及其使用方法有效

申請號：	201510013562.4	申請日：	2015-01-12
公開（公告）號：	CN104561474A	公開（公告）日：	2015-04-29
發明（設計）人：	秦康生;朱興龍;陳榮發;程宏輝;李四欣;周倚仿;尹珺瑤;宣勝;尹兵;朱桂云	申請（專利權）人：	揚州大學
主分類號：	C21D1/63	分類號：	C21D1/63
代理公司：	揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222	代理人：	許必元
地址：	225009 ***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種旋轉噴流混合恒溫淬火設備及其使用方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于金屬材料加工技術領域，具體地說，涉及到一種旋轉噴流液氣混合恒溫淬火設備及其使用的方法。

背景技術

淬火是指將鋼加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度，保持一定時間，然后以適當的冷卻速度冷卻到室溫的熱處理工藝，淬火目的主要是獲得馬氏體組織，為回火做組織準備；獲得高硬度和耐磨性以及提高彈性和韌性，以達到強化材料的目的；使之具有某些特殊的物理和化學性能的方法。

目前常用方法有浸透淬火、壓縮空氣淬火、噴霧淬火或噴流淬火，上述方法在鋼材淬火時有三個缺點無法解決：1、由于鋼材在淬火帶來的熱能，當它接觸液體時，使液體局部溫度升高，而隨著淬火鋼材不斷帶來的熱能，使液體局部溫度越來越高，造成淬火鋼材不同截面接觸液體時，液體溫度不一樣，不能獲得均稱的馬氏體組織；2、由于鋼材在淬火接觸液體冷卻過程中，鋼材的同一截面的四周接觸液體溫度不同，造成鋼材內應力不同，使鋼材產生彎曲變形；3、大體積鋼材在淬火接觸液體冷卻過程中容易出現淬火鋼材硬度不足和淬火鋼材開裂；故急需一種能獲得均稱的馬氏體組織和不易產生彎曲變形且利于控制淬火鋼材硬度和不開裂的淬火設備及其使用的方法。

發明內容

本發明針對上述常用淬火方法中存在的不足，提供一種旋轉噴流液氣混合恒溫淬火設備及其使用的方法，使鋼材在淬火過程中能獲得均勻的馬氏體組織，有利于控制淬火鋼材的硬度和淬火鋼材的內應力，有效解決了淬火過程中鋼材容易出現的彎曲變形、開裂等現象，尤其適合鋼類長軸零件的淬火加工。

本發明的技術方案是：?一種旋轉噴流液氣混合恒溫淬火設備，其特征在于：該設備由圓柱形淬火冷卻池、冷熱交換裝置、液氣分離裝置、感應加熱裝置、噴氣裝置、淬火鋼材固定裝置連接安裝組成；所述圓柱形淬火冷卻池的四周和底部均是由鋼板焊接制成并固定在支架上，在所述圓柱形淬火冷卻池的內部裝有冷卻液，在圓柱形淬火冷卻池的底部且距離底部圓心1/3～1/2半徑處均布有兩根或兩根以上的耐氫腐蝕的不銹鋼立柱，所述耐氫腐蝕的不銹鋼立柱高度與圓柱形淬火冷卻池四周高度相等，在所述耐氫腐蝕的不銹鋼立柱中心均加工有圓柱形通孔，在所述每根耐氫腐蝕的不銹鋼立柱的上端均安裝有組合噴嘴，所述組合噴嘴的嘴端朝向圓柱形淬火冷卻池中心，尾端與圓柱形通孔相連，所述圓柱形通孔的下端通過管道與噴氣裝置相連，在所述圓柱形淬火冷卻池底部的中心處設置有圓錐形出水口，所述圓錐形出水口通過出水管道與液氣分離裝置頂部相連，在所述出水管道上設置有冷熱交換裝置；在所述圓柱形淬火冷卻池上端的四周位置均布有兩個或兩個以上的可轉角度噴嘴，所述可轉角度噴嘴的嘴端朝向圓柱形淬火冷卻池中心，尾端通過出水管道與液氣分離裝置底部的圓錐形出水口相連，在所述圓柱形淬火冷卻池的頂部蓋有圓周帶缺口的環形壓蓋，所述缺口對應下方的可轉角度噴嘴，在所述環形壓蓋的上方焊接有淬火鋼材時用的固定裝置，在所述環形壓蓋的中心上方還安裝有感應加熱裝置，所述感應加熱裝置的感應圈與環形壓蓋同心。

所述冷熱交換裝置由出水管道、散熱池和散熱片組成。

所述液氣分離裝置的四周和底部均是由鋼板焊接制成的圓柱形容器。

所述的感應加熱裝置由通電的感應圈構成，感應加熱裝置可以是超高頻加熱、高頻加熱或中頻加熱。

所述的噴氣裝置由管道、空氣壓縮機和控制閥門組成。

所述淬火鋼材固定裝置是由三根或三根以上的金屬立柱均布在環形壓蓋中心孔外側構成的，金屬立柱的下端焊接在壓蓋上，上端設置螺紋孔，螺紋孔內設有可調節螺桿。

所述出水管道水平面高于或等于可轉角度噴嘴的水平面。

所述組合噴嘴是耐氫腐蝕不銹鋼材質的多功能組合噴嘴，該組合噴嘴由一個總進氣口進氣和至少兩個以上出氣口組合而成。

所述環形壓蓋缺口的數目與可轉角度噴嘴數目相同。

一種旋轉噴流液氣混合恒溫淬火設備的使用方法，其特征在于：包括以下操作步驟：

(1)將圓柱形淬火冷卻池內裝入冷卻介質，冷卻介質可以是油或水；

(2)打開閥門，打開水泵的電源；

(3)打開閥門，打開空氣壓縮機向不銹鋼立柱中心的圓柱形通孔內注入氣體；