一种特种合金钢高频淬火冷却工艺的制作方法

本发明涉及金属热处理工艺技术领域，具体为一种对高合金含量的特种合金钢进行高频淬火的冷却工艺。

背景技术：

在高频热处理淬火工艺中经常遇到含Ni、Cr、V、Mo等合金元素较高的特殊合金钢表面淬火件，这种淬火件在高频淬火机上具有见油着火、遇水开裂的特性，它经高频感应电流将表面迅速加热后，需要采用淬火油或非水的介质作为其冷却介质，否则不能达到表面淬火的技术要求。油冷却会着火，水冷却速度过快，淬火工件会出现裂纹或开裂现象；自然空气冷却速度过慢，淬火工件的表面硬度达不到。解决上述问题的传统方法很简单，购买符合要求的淬火液作为冷却介质。然而，一吨成品淬火冷却介质的市场价国产1-2万、进口3-5万人民币，其价格较为昂贵，成本较高，性价比较低，在高频机上又无法收集，因此，亟待新的淬火冷却工艺解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种特种合金钢高频淬火冷却工艺，旨在满足特种合金钢表面高频淬火质量的要求，并使其工艺先进、结构简单、经济实用。

本发明的技术方案是：一种特种合金钢高频淬火的冷却工艺，该工艺装置包括专用夹具、热处理工件、感应线圈和压缩空气容器，所述热处理工件设置在专用夹具中，所述专用夹具夹持热处理工件旋转和移动；所述的感应线圈套在热处理工件的外侧，所述感应线圈与热处理工件之间有一定的间距，所述感应线圈内轴向设有若干个冷却介质通流孔，所述介质通流孔一端与压缩气体的气阀相连，另一端与外表面的空间相连通；其工艺包括以下步骤：

步骤一 将淬火工件装夹在感应加热设备的感应线圈内；

步骤二 感应线圈中通入高频感应电流使工件表面迅速加热；

步骤三 工件表面温度达到淬火温度时，切断感应线圈电源；

步骤四 在工件表面加入淬火冷却介质，

其特征在于：

所述步骤四中的冷却介质为压缩气体；

所述压缩气体为压缩空气；

所述压缩气体为空气和氨气的混合气体；

所述的压缩气体可适时调节压力。

本发明采用压缩空气作为感应加热表面淬火的冷却介质，其不但具有结构简单、操作方便的优点，还具有安全可靠、经济实用、成本低廉、表面淬火质量好的优点。

附图说明

附图1为本发明的装置结构示意图。

在附图1中：1为压缩空气容器、2为管道、3为电磁换向阀、4为感应线圈、5为热处理工件、6为专用夹具。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步解释说明：

首先将热处理工件5装夹在专用夹具6中，并用专用夹具6将热处理工件5感应线圈4内；其次在感应线圈4中通入高频感应电流使热处理工件5表面迅速加热升温；第三当热处理工件5表面温度达到淬火温度时，切断感应线圈4电源；第四打开压缩气体的气阀，压缩气体通过质通流孔流入热处理工件5的表面，热处理工件5表面加入压缩气体这个淬火冷却介质。

如附图1所示，专用夹具6将热处理工件5夹持并旋转和移动；感应线圈4有距离地罩在热处理工件5的外围，使热处理工件5产生高频感应电流而获得加热，且在感应线圈4内设有若干个轴线指向热处理工件5的冷却介质通流孔；感应线圈4内的若干个通流孔通过管道2与压缩空气1相通，且在管道2上设有电磁换向阀3，其常态下为失电断开；压缩空气1添加氨气后即为含有氨气的混合气体。

本发明工作时，热处理工件5通过感应线圈4获得迅速加热并达到淬火温度；关闭感应线圈4的电源同时使电磁换向阀3处于通电状态，管道2内含有氨气的混合气体迅速喷射到热处理工件5的表面，使其获得表面层淬硬的目的。

本发明采用含有氨气的混合压缩空气喷射至热处理工件5的表面，使热处理工件5冷却时能够获得比自然流通空气冷却速度快，比冷却油冷却速度慢的冷却效果，从而能够达到特殊合金钢高频表面淬火的冷却要求。