[發明專利]一種盤類工件的梯度熱處理裝置及其梯度熱處理方法

有效

• 申請號: 202011027035.6
• 申請日: 2020-09-26
• 公開（公告）號: CN112080622B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 劉延輝;劉昭昭;王淼;楊光
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D1/773
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 楊曄

1.一種盤類工件的梯度熱處理裝置，包括可拆卸連接的上爐體（2）及下爐體（18），其特征在于：上爐體（2）與下爐體（18）中間設有內爐室（9），內爐室（9）外周設有外爐室（19），上爐體（2）及下爐體（18）的連接面之間，且內爐室（9）與外爐室（19）正中放置有盤類工件（8）；

上爐體（2）及下爐體（18）的絕熱壁內圍繞內爐室（9）的外周，分別盤繞設置有冷卻管道（5），冷卻管道（5）分別設有進水口（6）及出水口（22），進水口（6）水流輸出側連接有循環泵（7）的進水端，循環泵（7）的出水端與冷卻管道（5）水流輸入端相連接；

內爐室（9）的頂壁與外爐室（19）底壁分別插入有多個熱電偶（3），熱電偶（3）與盤類工件（8）接觸，檢測盤類工件（8）溫度，將溫度信號傳至外接的溫度控制模塊；內爐室（9）的頂壁及外爐室（19）的底壁分別設有加熱電阻絲（4）；下爐體18一側設有抽真空裝置（14），抽真空裝置（14）的第一抽氣口（23a）與內爐室（9）相連通，第二抽氣口（23b）與外爐室（19）相連通；

所述加熱電阻絲（4）分別通過支架（21）固定于內爐室（9）及外爐室（19）的頂壁及底壁，加熱電阻絲（4）可單獨加熱；

所述熱電偶（3）每個爐室至少一個；

所述上爐體（2）與下爐體（18）連接處的冷卻管道（5）與盤類工件（8）直接接觸。

2.根據權利要求1所述的一種盤類工件的梯度熱處理裝置，其特征在于：所述上爐體（2）與下爐體（18）通過耐高溫密封膠（12）緊密連接。

3.根據權利要求1所述的一種盤類工件的梯度熱處理裝置，其特征在于：所述冷卻管道（5）為銅合金。

4.根據權利要求1所述的一種盤類工件的梯度熱處理裝置，其特征在于：所述內爐室（9）、外爐室（19）及外部空間之間設有絕熱壁。

5.根據權利要求1或4所述的一種盤類工件的梯度熱處理裝置，其特征在于：所述內爐室（9）及外爐室（19）外壁均包裹有硅酸鋁纖維。

6.根據權利要求1所述的一種盤類工件的梯度熱處理裝置，其特征在于：所述上爐體（2）的外周通過多個連接環（13）與相應的支撐桿（11）的中段相連接，支撐桿（11）底端固定于底座（16）上，支撐桿（11）頂端設有擋板（1）。

7.一種基于權利要求1至6任一所述的盤類工件的梯度熱處理裝置的梯度熱處理方法，具體包括以下具體步驟：

1）、將上爐體（2）抬高，裝入盤類工件（8），再將上爐體（2）移回，使盤類工件（8）與冷卻管道（5）直接接觸，上爐體（2）和下爐體（18）緊密閉合；

2）、打開抽真空裝置（14），將內爐室（9）和外爐室（19）內抽為真空狀態；

3）、以200 L/H水流速度通水10min，對冷卻管道（5）、內爐室（9）及外爐室（19）進行預冷卻；

4）、梯度熱處理

a．打開外爐室（19）內的加熱電阻絲（4）的電源，當外爐室（19）的溫度升至300℃時，保溫20 min；調節循環泵（7），增大水流速度至400 L/H；

b．調節溫度至600℃，當外爐室（19）的溫度升至600℃時，保溫20 min；

調節循環泵（7），增大水流速度至600 L/H；

c．調節溫度至900℃，當外爐室（19）的溫度升至900℃時，保溫20 min；

調節循環泵（7），增大水流速度至800 L/H；

d．調節溫度至1000℃，當外爐室（19）的溫度升至1000℃時，保溫20 min；調節循環泵（7），增大水流速度至1000 L/H；

e．調節溫度至1100℃，當外爐室（19）的溫度升至1100℃時，保溫40 min；調節循環泵（7），增大水流速度至1200 L/H；

f．停止外爐室（19）內的加熱電阻絲（4）加熱；

g．通過熱電偶（3）檢測內爐室（9）內的溫度，根據內爐室（9）內的溫度控制加熱時間，使內爐室（9）內的溫度控制于750℃，保溫60min后，關閉電源，常開循環泵（7）；

5）、出爐：盤形工件（8）冷卻至室溫后，關閉循環泵（7），抬高上爐體（2），取出盤類工件（8），移入上爐體（2），完成對盤類工件（8）的梯度熱處理整個過程。