[發明專利]一種頂底雙向噴液多功能淬火實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201710106468.2
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106702110B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 鄭云龍;原思宇;陳克東;趙波;解德剛;劉芳芳;涂川;曹帥;何正剛;王爽
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團工程技術有限公司
• 主分類號: C21D1/667
• 分類號: C21D1/667;C21D11/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種頂底雙向噴液多功能淬火實驗裝置及方法，所述裝置包括淬火槽、傳輸裝置、上料裝置、對中裝置、載料移動裝置、頂部噴液裝置和底部噴液裝置；傳輸裝置、上料裝置和對中裝置集成后可折疊到淬火槽內；載料移動裝置設置在淬火槽內；底部噴液裝置位于淬火槽內，頂部噴液裝置通過直角拐臂與淬火槽另一側鉸接。本發明能夠進行多種淬火方式的實驗，并可對影響鋼板淬火效果的因素進行調整；從而得到消除淬火水汽膜影響情況下獲取不同材質、厚度鋼板淬火后組織情況，以及相同材質、厚度的鋼板選用不同淬火方式后組織情況等可靠的實驗數據。

技術領域

本發明涉及金屬熱處理技術領域，尤其涉及一種頂底雙向噴液多功能淬火實驗裝置及方法。

背景技術

隨著科學技術的進步和工業生產的發展，各行業對高性能鋼板的需求量與日俱增，通過浸液淬火獲得高性能鋼板的調質熱處理工藝被各行業普遍采用。通常，高溫鋼板在平行液面進行浸液淬火時，其表面會持續產生大量氣泡形成水汽膜，無法排出的水汽膜嚴重影響了高溫鋼板表面與冷卻液的熱交換，進而影響整個鋼板冷卻速度和淬透性。為消除高溫鋼板淬火時表面水汽膜造成的影響，現有技術中常采用在淬火槽中增加以一定角度、間距及壓力噴射淬火液的方式打破高溫鋼板表面淬火水汽膜，然而針對不同材質和厚度的鋼板，噴射角度、噴口間距及噴液壓力等參數大多沒有準確的數據標準作為參考，只能依靠科研人員的經驗設定，進而使不同材質和厚度的高溫鋼板在同一淬火設備或相同材質和厚度的高溫鋼板在不同淬火設備上的淬火效果產生較大波動。此外，對于材質和厚度相同的高溫鋼板由于選擇單純浸液淬火、噴淋淬火、浸液并進行噴射高壓淬火液破除表面水汽膜的復合型淬火等不同淬火方式而導致的淬火鋼板組織差異尚無便于獲得可靠對比實驗數據且通用性較強的實驗設備。

因此，開發一種能夠對淬火液噴射角度、噴口間距和噴液壓力等影響鋼板淬火效果的因素進行調節或淬火方式進行調整的多功能實驗裝置，為獲取不同材質和不同厚度的鋼板淬火時與淬火液進行熱交換后組織情況的可靠實驗數據進而對其相變規律和機理進行深入研究，以及對工業批量生產淬火鋼板在制定節能且有效的淬火工藝參數和大幅提升淬火鋼板產品質量及性能的穩定性等方面具有重要現實意義。

目前公開文獻中記載有淬火實驗裝置，如申請號為201310289530.8的中國專利公開的“一種快速水冷淬火實驗裝置”，包括缸體、內芯、密封壓蓋、密封填料和試樣夾持組件及電動執行器；缸體為一個空心體，缸體頂部設置有冷卻水進口，缸體的右端為冷卻水出口；內芯為圓管形結構，與缸體主軸同一軸線，內芯由缸體左邊裝入缸體，在兩者左端、內芯和缸體之間的間隙中裝有密封填料后用密封壓蓋壓緊；缸體右端冷卻水出口處設有試樣夾持組件，用于將需淬火的試樣固定在冷卻水出口中心位置；內芯左端通過壓桿和電動執行器相連。該裝置可以控制淬火實驗中對熱處理試樣的冷卻強度以滿足對于合金試樣在不同水冷強度下溫降速率和相變規律，但缺點是實驗設備操作復雜，不僅使淬火試樣降溫連續性受阻而且夾持過程受人工操作熟練程度等不確定因素影響較大。此外，受缸體、內芯管徑等尺寸因素限制，實驗試樣尺寸較小，淬火試樣各表面強度幾乎處于無差異的理想狀態，無法模擬鋼板真實淬火情況，因此其實驗結果數據對制定現場實際淬火工藝參數的參考價值非常有限。

申請號為201210253418.4的中國專利公開了“一種金屬材料端面淬火試驗機”，通過高頻發生器的感應線圈對制成圓柱形的試樣均勻加熱，同時在試樣上面中心開有盲孔以熱電偶收集試樣的溫度變化，將加熱部分制成水槽形式并在試樣下方設置噴水口、上方設置冷卻水管，通過安裝在噴水口中間水管上的噴水控制閥控制噴水淬火時間，通過安裝在冷卻水箱內冷卻水管上的冷卻水控制閥控制冷卻水的出水時間，并且將所使用的水資源收集在循環水箱中利用水泵循環使用。該實驗設備將加熱、淬火和冷卻一體化，并在自動化中實現，具有加熱時間短、操作方便并保證了淬火連續性等特點。但缺點是淬火試樣需要加工為標準尺寸的圓柱體，且只能進行端面淬火實驗，使該設備無法對板材類試樣獲取有效實驗數據，更無法模擬現場實際淬火情況為改變現場淬火工藝參數提供有效的實驗參考數據。