专利名称：一种热处理工艺及其设备的制作方法
技术领域：
本发明属于金属热处理工艺及设备领域，具体属于一种对棒料、管材合 金钢材料进行调质处理的热处理工艺及设备。
背景技术：
作为各种机械设备和机构的结构件的钢件大都在比较大的动载荷作 用下工作，它们承受着拉伸、压縮、弯曲、扭转或剪切的作用，有的表面 还具有摩擦，要求有一定的耐磨性等，因而在机械加工前往往需要对其进
行调质处理。目前对此类材料的调质处理工艺主要是在盐浴炉、台车炉以 及中频炉上进行，而盐浴炉、台车炉往往存在严重的污染问题，经中频炉 调质处理的工件产品质量及心部强度不能满足品质要求且还存在效率较 低的问题，特别是对于棒料、管材类合金钢材料的工件，在调质处理过程 中要求加热均匀以使调质处理后的工件组织结构性能稳定，这就对处理这 类工件的热处理设备提出了新的更高的要求，而上述热处理设备很难满足 这样的要求。另外，从国外来看，发达国家钢厂直接把合金钢的棒料、管 材调质好后投放市场，减少了中间环节的热处理加工，既节约了二次加工 的成本，又提高了材料的附加值。目前国内同样有钢厂想实现上述的生产， 但进口的炉子价格太贵，目前国内一些特殊钢厂也希望有能对生产的棒 料、管材直接进行热处理调质好后出厂，这样能取得较佳的经济效益并能 直接满足客户对工件性能的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种热处理工艺及其设备，其具有无污染、环保的特点，处理后的产品质量稳定、性能指标完全满 足国际、国内标准的要求。
本发明为满足上述目的，采用以下技术方案 一种热处理工艺，其适于 对棒料、管材合金钢材料进行调质处理，所述热处理工艺通过淬火一回火一 冷却并在连续作业生产线上完成所述热处理工艺，其具体工艺为工件由人 工搬送至前进料辊道并同时起动辊底式加热炉，待所述辊底式加热炉的炉温 达到预设温度时，所述前进料辊道将工件快速送入所述辊底式加热炉，之后 由所述辊底式加热炉内的光电开关定位工件的位置制动工件停止前进，之后 使工件在炉内往复并以一定角度往复旋转使工件加热均匀，达到工艺设定时 间后停止往复，起动电机将工件快速送入淬火槽，工件进入淬火辊道由定位 开关，关闭传动关锁定，此时起动气缸，同时启动搅拌泵，把工件快速进入 淬火槽的淬火液内，在所述淬火槽的淬火液中停等预先设定时间后，自动启 动气缸将工件提出油面，停等预先设定时间后，将工件送入中间辊道，进入 所述中间辊道后由所述中间辊道上的限位开关定位工件停止运行，再由人工 搬送或自动拉料机将工件至后进料辊道，由所述后进料辊道，与回火炉同步 将工件送入辊底式回火炉进行回火工艺，经过回火工艺后将工件被送入后出 料辊道并由设置在所述后出料辊道上的冷却装置进行冷却，最后下料检验、 入库。
更进一步，所述辊底式加热炉的炉温范围为820—950。C。 更进一步，所述淬火液的温度范围为40—80。C。 更进一步，所述辊底式回火炉的炉温范围为400 — 70(TC。 更进一步，所述角度为27(TC。
一种用于实施上述热处理工艺的热处理设备，所述热处理设备包括前进料辊道、辊底式加热炉、淬火槽、中间辊道、后进料辊道、辊底式回火炉、 后出料辊道，所述前进料辊道、辊底式加热炉、淬火槽、中间辊道依次连接， 所述后进料辊道、辊底式回火炉、后出料辊道依次连接，所述中间辊道与所 述后进料辊道并行设置，所述后出料辊道上设置有冷却装置。
更进一步，所述中间辊道与所述后进料辊道长度、宽度、高度相等。 基于上述设计，本发明的优点在于整个热处理设备结构简单，布局合 理；工艺可控性好，可根据不同客户要求，方便调整工艺参数，工艺适应能 力较强；淬火液可使用水基或油基淬火液，环保、安全、无污染；工件在辊 底式加热炉内往复并以一定角度往复旋转使工件加热，因此工件受热均匀， 性能指标较高，不良品率较低；整个工艺过程基本实现自动化，人工较少参 与；整个设备造价适中，具有很高性价比，适合推广应用。
图1是本发明之一实施例的热处理设备的结构示意图； 图2是图1中的热处理设备的俯视示意图。 具体实施方案
请同时参考图1以及图2所示，本发明的热处理设备，包括前进料辊道 1、辊底式加热炉2、淬火槽3、中间辊道4、后进料辊道5、辊底式回火炉6、 后出料辊道8，前进料辊道l、辊底式加热炉2、淬火槽3、中间辊道4依次 连接，后进料辊道5、辊底式回火炉6、后出料辊道8依次连接，中间辊道4 与后进料辊道5并行设置，中间辊道4与后进料辊道5长度、宽度、高度相 等，后出料辊道8上设置有冷却装置7，辊底式加热炉的炉温范围为820—950 °C，淬火槽3中的淬火液的温度范围为40—80。C，辊底式回火炉的炉温范围 为400—700°C。整个设备作业程序由一台PLC集中控制运行对超温、液位、传动等故障 声光报警和安全连锁并设有模拟屏随时观察工况，根据客户要求可采用计算 机控制及管理。
热处理工艺通过淬火一 回火一冷却并在上述热处理设备上完成所，其具
体工艺为工件由人工搬送至前进料辊道1并同时起动辊底式加热炉2，待辊
底式加热炉2的炉温达到预设温度时，前进料辊道1将工件快速送入辊底式 加热炉2，之后由辊底式加热炉2内的光电开关(图未示)定位工件的位置制 动工件停止前进，之后使工件在炉内往复并以一定角度往复旋转使工件加热 均匀，本实施例中，角度为27(TC，但本发明并不以此为限，达到工艺设定时 间后停止往复，起动电机将工件快速送入淬火槽3，工件进入淬火辊道由定位 开关，关闭传动关锁定，此时起动气缸(同时启动搅拌泵)，把工件快速进入 淬火槽的淬火液内，在淬火槽3的淬火液中停等预先设定时间后，自动启动 气缸将工件提出油面，停等预先设定时间(滤油)后面，将工件送入中间辊 道4，进入中间辊道4后由中间辊道上的限位开关(图未示)定位工件停止运 行，再由人工搬送或自动拉料机将工件至后进料辊道5，由后进料辊道5，与 回火炉同步将工件送入辊底式回火炉6进行回火工艺，经过回火工艺后将工 件被送入后出料辊道8并由设置在后出料辊道8上的冷却装置7进行冷却， 最后下料检验、入库。
本发明一实施例以42CrMo钢为例，来具体说明本发明的精神。具体的工 艺参数选择为工件直径16_50、长7.3米，淬火温度84(TC，淬火槽温度60 °C，回火温度66(TC，通过前述的热处理工艺及设备，获得调质后工件硬度为 服C26 — 28 (表面至芯部)。本实施例所列举的参数并非用来限制本发明，仅 仅是为了举例说明本发明，在其它实施例中，根据不同材料的工件，工艺参数可作相应的调整。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用来限定本发明，任何 熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动，因此 本发明之保护范围当视申请专利保护范围所界定者为准。另外，本发明的任 一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。 此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发 明之权利保护范围。
权利要求
1.一种热处理工艺，通过淬火-回火-冷却并在连续作业生产线上完成所述热处理工艺，其特征在于，具体工艺为工件由人工搬送至前进料辊道并同时起动辊底式加热炉，待所述辊底式加热炉的炉温达到预设温度时，所述前进料辊道将工件快速送入所述辊底式加热炉内，之后由所述辊底式加热炉内的光电开关定位工件的位置制动工件停止前进，之后使工件在炉内往复并以一定角度往复旋转使工件加热均匀，达到工艺设定时间后停止往复，起动电机将工件快速送入淬火槽，工件进入淬火辊道由定位开关，关闭传动关锁定，此时起动气缸并启动搅拌泵，把工件快速进入淬火槽的淬火液内，在所述淬火槽的淬火液中停等预先设定时间后，自动启动气缸将工件提出油面，停等预先设定时间后，将工件送入中间辊道，进入所述中间辊道后由所述中间辊道上的限位开关定位工件停止运行，再由人工搬送或自动拉料机将工件至后进料辊道，由所述后进料辊道，与回火炉同步进入辊底式回火炉进行回火工艺，经过回火工艺后将工件被送入后出料辊道并由设置在所述后出料辊道上的冷却装置进行冷却，最后下料检验、入库。
2. 如权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于所述辊底式加热炉的炉温范围为820_950°C。
3. 如权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于所述淬火液的温度 范围为40—80。C。
4. 如权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于所述辊底式回火炉的炉温范围为400—70(TC。
5. 如权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于所述角度为270'C。
6. —种用于实施权利要求1所述热处理工艺的热处理设备，其特征在于包括前进料辊道、辊底式加热炉、淬火槽、中间辊道、后进料辊道、辊 底式回火炉、后出料辊道，所述前进料辊道、辊底式加热炉、淬火槽、中间 辊道依次连接，所述后进料辊道、辊底式回火炉、后出料辊道依次连接，所 述中间辊道与所述后进料辊道并行设置，所述后出料辊道上设置有冷却装置。
7.如权利要求6所述的热处理设备，其特征在于所述中间辊道与所述 后进料辊道长度、宽度、高度相等。
全文摘要
本发明涉及一种热处理工艺及其设备，属于热处理技术领域，热处理设备包括前进料辊道、辊底式加热炉、淬火槽、中间辊道、后进料辊道、辊底式回火炉、后出料辊道，前进料辊道、辊底式加热炉、淬火槽、中间辊道依次连接，后进料辊道、辊底式回火炉、后出料辊道依次连接，中间辊道与后进料辊道并行设置，中间辊道与后进料辊道长度、宽度、高度相等，后出料辊道上设置有冷却装置，热处理工艺通过淬火—回火—冷却并在上述热处理设备上完成。整个热处理设备结构简单，布局合理；工艺可控性好，能方便调整工艺参数，工艺适应能力较强；整个工艺过程基本实现自动化，人工较少参与。其适用于钢厂、螺杆生产企业、石油管企业的棒料、管子的热处理调质之用。
文档编号C21D11/00GK101586178SQ20091003214
公开日2009年11月25日 申请日期2009年7月1日 优先权日2009年7月1日
发明者金涛元 申请人:苏州金楷科技有限公司