专利名称：感应加热钢棒调质热处理的工艺方法
技术领域：
本发明属于金属热处理设备，尤其涉及一种感应加热钢棒调质热处理的 工艺方法。
背景技术：
在机械加工前的钢件坯料都需要对其进行调质处理。目前钢棒材料的调
质处理， 一直采用按照工件大小事先截断成要求尺寸，再放入电阻炉中进 行调质处理的方法。传统的调质热处理方式，由于加热不均匀导致处理后钢 棒的组织结构欠佳，同时工艺可控性差；不可小批量生产；且高耗能，并需 用淬火油进行淬火，影响环保、不安全。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种感应加热钢棒
调质热处理的工艺方法，该工艺热处理后的钢材组织结构好，采用水性淬
火液淬火，环保、安全；同时可用于定尺长料加工。
本发明为实现上述目的，采用以下4支术方案 一种感应加热钢4奉调质热 处理的工艺方法，其特征是对钢棒通过矫直一感应淬火一感应回火一保温 回火一滚动冷却并在连续作业生产线上完成的调质工艺，具体工艺为
A、 矫直将钢棒经人工放至上料平台、码平后，经上料机以步进方式送
至平行辊道，进入热处理前七辊矫直机矫直，矫直后通过平行辊道，送入感 应器前机械牵引机；
B、 淬火通过牵引机的稳速运行，将钢棒送入感应加热淬火系统的感应 加热用半导体变频装置中，通过输出感应器拒和红外测温仪控制，对钢棒进 行预热一测温一升温一测温的温度自动控制，达到淬火温度进入冷却机构淬
火，通过机械后牵引装置进入辊道，送入储料、上料平台，同时分离淬火不
合格品，完成淬火的过程；
C、 回火淬火后的钢棒经机械后牵引装置进入上料平台以步进方式送入 平行辊道，送入中频电源感应器前机械牵引机，通过牵引机使钢棒稳速运行， 钢才奉送入感应器进行回火，测温后进入回火保温箱，保温延时，回火后热郑" 直，而后送入平行辊道，
D、 冷却与矫直钢棒进入冷床自然滚动冷却，冷却后送入矫直机矫直并 经过消》兹处理；
E、 下料检验，入库。
本发明的有益效果依据是电磁感应、集肤效应和热传导三项基本理^仑， 利用感应涡流的热效应对钢材进4亍调质热处理，z使热处理后的钢材组织结构 好，；险测的结果是1/3R处的硬度HB240 250;芯部石更度HB240左右；晶 粒度为6 7级；芯部组织为较为均匀的回火索氏体组织；采用水性淬火液 淬火，环保、安全；工艺可控性好，可根据不同用户要求，方便调整工艺； 节能、并可小批量生产，不需要生产前的预温加热，升温迅速，并根据需要 可随时加工；尤其是可长料定尺加工，用户可以根据需要再自行下料加工， 节省材料、方便运输。
图1为本发明的生产线示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式
。 如图所示， 一种感应加热钢棒调质热处理的工艺方法，对钢才奉通过矫直 _感应淬火一感应回火一保温回火一滚动冷却并在连续作业生产线上完成 的调质工艺，具体工艺为
A、矫直将钢棒经人工放至上料平台、码平后，经上料机1以步进方
式送至平行辊道2，进入热处理前七辊矫直机3矫直，矫直后通过平行辊道 2,送入感应器前机械牵引机4;
B、 淬火通过牵引机的稳速运行，将钢棒送入感应加热淬火系统的感 应加热用半导体变频装置中，通过输出感应器柜5和红外测温仪控制，对钢 棒进行预热——测温——升温一一测温的温度自动控制，达到淬火温度进入 冷却机构淬火，通过机械后牵引装皇进入辊道，送入储料、上料平台，同时 分离淬火不合格品，完成淬火的过程；
C、 回火淬火后的钢棒经机械后牵引装置进入上料平台以步进方式送 入平行辊道，送入中频电源感应器前机械牵引机，通过牵引机使钢棒稳速运 行，钢棒送入感应器6进行回火，测温后进入回火保温箱7，保温延时，回 火后热矫直，而后送入平行辊道，
D、 冷却与矫直钢棒进入冷床8自然冷却，冷却后送入关斧直机矫直并 经过消》兹处理；
E、 下料检验，入库。
1. 自动控制系统
全线设备实行自动控制，采用西门子PLC编程软件自动控制全线运行。 控制系统与设在感应加热淬火系统中的测温仪、无纸记录仪连接，实现全 线在设定参数状态下运行，控制程序设有多重保护并显示故障，保证全线 设备安全平稳运行。主传动采用西门子或ABB交流变频调速系统。具有全 线点动、联动、单台点动功能，操作人员只须操作控制按扭和微调按扭， 即可实现全线在设定参数状态下运行，控制程序可存储多个品种的工艺， 保证全线更换品种的方便。
2. 钢棒上料热处理前矫直机
采用常规的矫直机，上料台架采用斜钢架长度4米，宽度5米，矫直机 采用七辊矫直机(冷矫)，长度6米。3. 机械前后牵引、送料机构
由机架、输送滚轮和气动系统组成。牵引机采用上下压辊式牵引机， 上辊为气动控制上下便于钢棒的通过，且回火牵引机滚轮为带冷却滚轮，运 行速度由变频器控制，保证钢棒速行速度稳定。
4. 预热，淬火，回火可控珪中频电源
对可控硅中频电源的电压电流及频率增加上下限监测仪表，在钢棒生 产过程中如超出设定范围报警停机。与之配套的钢棒专用淬火、回火感应 器拒是根据钢棒的金相结构特点而设计。由感应器、支撑导向架、谐振电 容和测温仪等组成，测温仪采用美国雷泰产品，具有超温报警功能。淬、 回火中频电源，频率能自动跟综负载频率变化，效率高达90%以上；启动 时无电流冲击。感应加热用半导体变频装置的频率为1-4kHZ。
5. 淬火冷却系统
冷却部分水箱采用不4秀钢制作，配有一套带有独立水箱及板式换热器的 介质冷却系统，该系统具有恒温控制及超温报警功能和水压超出范围的报 警，可同时外接冷却水和制冷机的功能。
6. 回火保温箱
最多可连续处理20根钢棒，从右侧送入一根料的同时从前侧送出 一根， 托架采用耐热钢制作，回火炉门为气动控制，炉体配有氮气保护输入接口， 内部有热风扇，使内部温度均匀，温控仪釆用美国霍尼维尔，温度控制精度 0. 3%，另配有超温才艮警系统和单独的校温孔。
7. 热处理后矫直机
入料辊道带升降辊道的保护套筒结构长度6米，矫直机釆用七辊矫直机 (热矫带冷却)长度7米。
8. 热处理矫直后冷床
由输送机、动力辊道、上料装置、气动系统和助推装置等组成；正反链
板式冷床，使钢棒滚动移动均匀冷却；冷床宽度6米，长度5米。冷却周期 时间为2小时。
9. 冷床后矫直机
入料辊道带拔料机构和升降辊道的保护套筒结构长度6米，矫直机采用 十一辊矫直机(冷矫)，长度6米。
10. 下料架
矫直后通过下料架滑入料架。
11. 无纸记录仪
无纸记录仪采用美国霍尼维尔6通道记录仪，可记录速度、淬火温度、 回火温度、回火保温箱温度，备用2个通道。生产线设计速度6米/分钟。 主要技术指标
024—0>32长5. 3-6米 900°C ±20 回火温度65CTC ±10 6M (根)/min 380度/吨，(感应加热电源功耗)。
6、 调质后硬度HRC22-29 (表面至心部硬度)
7、 芯部金相组织无连续网状铁素体析出，
8、 截断后(每米)径向跳动0.4mm以内
该工艺方法对各类中碳钢(包括低合金钢)的中小截面尺寸的棒材、 管材、轴类零件均适用，具有生产率高，畸变小，无氧化脱碳，不污染， 产品质量一致性好，生产过程易自动化等特点。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何
改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
1、 原材料
2、 产品规格
3、 淬火温度:
4、 节 拍:
5、 电^yp屯
权利要求
1、一种感应加热钢棒调质热处理的工艺方法，其特征是对钢棒通过矫直—感应淬火—感应回火—保温回火—滚动冷却并在连续作业生产线上完成的调质工艺，具体工艺为A.矫直将钢棒经人工放至上料平台、码平后，经上料机以步进方式送至平行辊道，进入热处理前七辊矫直机矫直，矫直后通过平行辊道，送入感应器前机械牵引机；B.淬火通过牵引机的稳速运行，将钢棒送入感应加热淬火系统的感应加热用半导体变频装置中，通过输出感应器柜和红外测温仪控制，对钢棒进行预热—测温—升温—测温的温度自动控制，达到淬火温度进入冷却机构淬火，通过机械后牵引装置进入辊道，送入储料、上料平台，同时分离淬火不合格品，完成淬火的过程；C.回火淬火后的钢棒经机械后牵引装置进入上料平台以步进方式送入平行辊道，送入中频电源感应器前机械牵引机，通过牵引机使钢棒稳速运行，钢棒送入感应器进行回火，测温后进入回火保温箱，保温延时，回火后热矫直，而后送入平行辊道，D.冷却与矫直钢棒进入冷床自然滚动冷却，冷却后送入矫直机矫直并经过消磁处理；E.下料检验，入库。
全文摘要
本发明涉及一种感应加热钢棒调质热处理的工艺方法，其特征是对钢棒通过矫直—感应淬火—感应回火—保温回火—滚动冷却并在连续作业生产线上完成的调质工艺，具体工艺为矫直、淬火、回火、冷却与矫直、下料检验，入库。本发明的有益效果利用感应涡流的热效应对钢材进行调质热处理，使其芯部组织为均匀的回火索氏体组织；不需要预温加热，升温迅速；可定尺长料加工。
文档编号C21D9/00GK101186962SQ20071015106
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者张传旭, 张冬青, 李春长, 蕊 石, 袁俊亭, 音 邓, 高新华 申请人:天津市金能电力电子有限公司