专利名称：一种钢带连续分级淬火装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热处理淬火装置，具体是使加热至奥氏体化的碳素钢带迅速冷却变为马氏体化组织的连续分级热处理淬火装置。
背景技术：
热处理淬火工艺是将钢加热至相变温度Ac3或Ac1点以上某一温度，保持一定时间使之奥氏体化，然后通过冷却介质，以适当速度冷却到产生相变温度，从而获得马氏体或下贝氏体等金相组织的过程。传统钢带连续淬火装置按顺序由以下部件组成钢结构承台、下空心油夹板、上空心油夹板、上空心油夹板升降杆、上空心油夹板升降导向轴。油夹板为长方形柱体，柱体侧面设一个2英寸的注油孔，柱体工作面上有若干条横向凹形槽，每个凹形槽有若干个直径为8mm的喷油孔。淬火机油由注油孔流入，经喷油孔流出，构成一个油循环系统。当钢带加热至奥氏体化，经过两块油夹板夹缝，在温度20℃～60℃机油的冷却作用下，实现了从奥氏体向马氏体的转变。应用传统钢带淬火装置，由于钢带快速过冷到Ms点，相变过程产生了很大的热应力，内应力和组织应力导致钢带容易变形和开裂。同时，由于淬火机油连续与赤热钢带、空气接触，长期使用后，油出现粘度增大，冷却下降和容易着火等缺点。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术淬火钢带容易变形和开裂，冷却机油容易老化与着火的缺陷，提供一种钢带连续分级淬火装置。
本实用新型的目的通过如下装置实现一种钢带连续分级淬火装置，包括初级淬火装置和次级淬火装置，初级淬火装置包括溶池容器、电热丝、导向体和导向体升降杆；所述导向体底面位于溶池容器初级淬火介质中，导向体升降杆与导向体连接，电热丝位于溶池容器外底部；次级淬火装置包括上、下层空心钢压板和高压鼓风机，上、下层空心钢压板配合形成钢带入口端和出口端，入口端与出口端之间构成次级淬火空间，所述入口端与溶池容器的出口端相连接，上、下层空心钢板分别与高压鼓风机连接，钢压板排气孔分布在与钢带出口端上、下层空心钢压板上。
为更好实现本实用新型目的，所述溶池容器为一个倒梯形电热丝加热容器，溶池容器钢的带入口处设置导向轮，出口处设置抹铅导向板，导向体为铸铁圆弧扇形。初级淬火装置还包括热电偶，所述热电偶深入溶池容器的初级淬火介质中。初级淬火介质为以重量百分比计为65％的铅和35％的铋。初级淬火装置还包括散热排风管，该散热排风管被铅、铋混合物(液态)掩盖。次级淬火装置的上层空心钢压板与气积筒连接，下层板固定在钢结构承架上。
本实用新型的原理如图1所示，钢带连续分级淬火工艺温度变化包括四个阶段，分别是升温阶段21、保温阶段22、铅、铋冷却阶段23和钢压板冷却阶段24。钢板升温至变相温度Ac3以上50℃，随后进行保温，再进行分级冷却。初级冷却介质为按质量百分比计，铅65％、铋35％的混合物，溶解在倒梯形溶池里，设定温度稍高于钢带Ms点。开始将加热至奥氏体化的钢带以一定速度浸入初级冷却介质，经过溶池中间设置的圆弧底导向体。调节导向体升降杆，间接可调节钢带经过溶池的路径和经过的时间使钢带冷却充分，表里温度一致接近介质的温度，金相组织变化为过冷奥氏体，接着经过次级冷却介质温度为80℃左右的空心钢压板转变为马氏体组织。
由于钢带在铅、铋溶池里只形成过冷奥氏体，没发生相变，只有微小内应力变形，断裂可能性很小。当钢带通过空心钢压板时，在缓冷条件下，比容小的过冷奥氏体转变比容大的马氏体，形成较大的组织应力，只是组织相变大部分是在空心钢压板夹缝内形成，变形受到外力的规束，所以钢带淬火后尺寸有微小的变化，但形状变化却很小，达到钢带淬火变形小、不易断裂和金相组织均匀的目的。
与现有技术相比，本实用新型提供的钢带连续分级淬火装置具有如下优点淬火出来的钢带其表面呈现银灰色，氧化甚微。形状公差的横向直线度≤0.6mm。7.5m长度的边缘直线度≤7mm；经回火后，钢板硬度可达到HRC45.5～47，抗拉强度≥145KG/mm2，延长率≥4.5％，回火马氏体全相晶粒4级～6级。
图1为钢带连续分级淬火工艺温度曲线变化原理图；图2为钢带连续分级淬火装置结构示意图；图中示出初级淬火装置和次级淬火装置。
图3为图2中初级淬火装置结构示意图；图4为图2中次级淬火装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
淬火的钢带为1.05mm×125mm、65Mn钢带。
如图2、3、4所示，将钢带1加热至900±20℃，以线速度1.86米/分经炉口槽2，并穿过导向轮3浸入温度为260±10℃的铅、铋液态淬火介质4中，淬火介质为按质量百分比计，铅65％、铋35％的混合物。为了保证钢带热透性里表一致，接近淬火介质温度，调节导向体升降杆6调节圆弧底导向体5在溶池容器16中的位置，同时通过热电偶7监控和带有鼓风机的散热排风管8散热，调节溶池容器16外底部的电热丝15的加热温度，控制淬火温度。散热排风管8，由6支2.5mm×6cm不锈钢方管排列焊制而成，放置在导向体水平切面上，并用重物压在排风气管上面，使其被铅、铋混合物(液态)掩盖其中。钢带沿着导向体5圆弧底面穿过抹铅导向板9，进入次级淬火装置，此时高压鼓风机14正在运行。当温度为260±10℃钢带1穿过两块温度50℃～80℃(由于气流的作用，温度在淬火过程有变化)的空心钢压板10间的夹缝出来自然冷却至室温时，以马氏体为主要组织的65Mn分级淬火确认完成。空心钢压板10上板连杆上穿弹簧12，起上钢压板缓冲器作用，并连接气积筒11，以维持上钢压板10升降；空心钢压板10下板固定在钢结构承架上，空心钢压板在钢板10出口端开有排气孔13，高压气流从高压鼓风机14，经两空心钢板10，最后从排气孔13排出，平衡空心钢压板10的温度。经过上述分级淬火后的钢板，其表面呈浅银灰色，氧化层极微，形状公差的横向直线度为0.3，7.5m长度的边缘直线度为5mm。现有技术的油淬火后的钢带呈黑灰色，有一定程度的脱碳氧化，形状公差的横向直线度在0.6～1.5mm之间。7.5m长度的边缘直线度在7～15mm之间。相比之下，上述连续分级淬火装置有较明显的优势。经回火后，钢板硬度为HRC46，抗拉强度为160KG/mm2，延长率6.5％，回火马氏体全相晶粒5级。
权利要求1.一种钢带连续分级淬火装置，其特征在于，包括初级淬火装置和次级淬火装置，所述初级淬火装置包括溶池容器、电热丝、导向体和导向体升降杆；所述导向体底面位于溶池容器中的初级淬火介质中，导向体升降杆与导向体连接，电热丝位于溶池容器外底部；所述次级淬火装置包括上、下层空心钢压板和高压鼓风机，所述上、下层空心钢压板配合形成钢带入口端和出口端，入口端与出口端之间构成次级淬火空间，所述入口端与溶池容器的出口端相连接，上、下层空心钢压板分别与高压鼓风机连接，钢压板排气孔分布在钢带出口端空心钢压板上。
2.根据权利要求1所述钢带连续分级淬火装置，其特征在于，溶池容器是一个倒梯形电热丝加热容器，导向体为铸铁圆弧扇形。
3.根据权利要求1所述钢带连续分级淬火装置，其特征在于，所述初级淬火介质为以重量百分比计为65％的铅和35％的铋。
4.根据权利要求1所述钢带连续分级淬火装置，其特征在于，所述初级淬火装置还包括热电偶，所述热电偶深入溶池容器的初级淬火介质中。
5.根据权利要求1所述钢带连续分级淬火装置，其特征在于，所述初级淬火装置还包括散热排风管，该散热排风气管为扁平状管，位于铅、铋混合物溶液中。
6.根据权利要求1所述钢带连续分级淬火装置，其特征在于，所述初级淬火装置还包括导向轮，所述导向轮设在钢带进入溶池容器的入口处。
7.根据权利要求1所述钢带连续分级淬火装置，其特征在于，所述初级淬火装置还包括抹铅导向板，所述抹铅导向板设置在钢带离开溶池容器的出口处。
8.根据权利要求1所述钢带连续分级淬火装置，其特征在于，所述次级淬火装置的上层空心钢压板与气积筒连接，下层空心钢压板固定在钢结构承架上。
专利摘要本实用新型涉及一种钢带连续分级淬火的热处理装置，包括初级淬火装置和次级淬火装置。初级淬火装置包括溶池容器、电热丝、导向体和导向体升降杆；导向体底面位于溶池容器初级淬火介质中，导向体升降杆与导向体连接，电热丝位于溶池容器外底部；次级淬火装置的上、下层空心钢压板配合形成钢带入口端和出口端，入口端与出口端之间为次级淬火空间。经过该装置淬火出来的钢带其表面呈现银灰色，氧化甚微。形状公差的横向直线度≤0.6mm，7.5m长度的边缘直线度≤7mm；经回火后，钢板硬度可达到HRC45.5～47，抗拉强度≥145KG/mm
文档编号C21D1/19GK2851273SQ20052006118
公开日2006年12月27日 申请日期2005年7月15日 优先权日2005年7月15日
发明者温志光 申请人:广州广盛特种钢具有限公司