专利名称：一种恒温淬火装置及其热处理方法
技术领域：
本发明属于金属加工热处理设备和方法技术领域，具体涉及ー种恒温淬火装置及其热处理方法。
背景技术：
目前，国内机械加工行业对金属 材料的淬火热处理通常采用的是水淬、油淬和专用淬火液的方式。其中水作为ー种最常见的淬火介质由于其价廉、成本低、无污染而被广泛采用，水的化学稳定性很高，但热处理过程中在当水温从40°C升高到80°C时，エ件在600°C下的冷速可降低到水温是40°C时的1/8左右。在高中温区水的冷却能力并不强，但在低温区又冷速很高，由于水在低温阶段冷却速度大，即使エ件能淬硬，其热应カ与组织应カ也很高，经常会引发エ件开裂问题。水的这种冷却特性在生产中很难掌握，目前，国内机械加工行业对金属材料水淬的淬火热处理通常会出现水淬易裂的难题和特性不好控制等问题，给实际生产带来一系列难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中水淬易裂的难题和水淬液特性不好控制等问题而提供ー种结构简单、操作方便、生产成本低、エ件的质量高、生产效率高的恒温淬火装置。本发明所要解决的另ー技术问题是提供利用恒温淬火装置的热处理方法。为解决本发明上述第一个技术问题采用如下技术方案
ー种恒温淬火装置，包括装置箱和液体箱，所述装置箱内设液体箱，所述装置箱与液体箱之间有珍珠岩，所述液体箱的底部设有隔板，所述隔板上设有液体流通孔，所述隔板上方设有エ件支架，所述隔板下方设有测温仪和加热器，所述测温仪和加热器与温控装置连接。所述温控装置控制水淬火液温度范围为60°C -80°C。所述隔板与エ件支架通过可调螺杆连接。所述液体箱顶部设有液体入ロ，所述液体箱底部设有液体出ロ。为解决本发明上述第二个技术问题采用如下技术方案
ー种利用上述的恒温淬火装置的热处理方法
第一步调质处理用中频感应加热器将エ件加热至900°C ；
第二步淬火处理将加热后的エ件放入水淬火液温度为60°C -80°C的恒温淬火装置中，静置2min，エ件表面硬度HRC达到58-62 ；
第三步回火处理将エ件在恒温淬火装置中取出后放入箱式炉中，在500°C中温回火2h,随炉冷却，エ件表面硬度HRC保持在48-52 ；
第四步喷丸处理将完成回火后的エ件需采用喷丸处理，以消除エ件表层产生的残余应力。
本发明的装置箱和液体箱之间的间隙采用珍珠岩填充，对箱内液体起到了有效的保温作用，将中频感应加热器加热至合理温度的エ件放入液体箱内的水中，通过温控装置严格控制水淬火液温度为60°c -80°c和冷却时间，保证了エ件的质量和淬火要求。本发明提供了ー种结构简单、操作方便、以水为淬火介质、价廉无污染、生产成本低的恒温淬火装置。ー种理想的淬火介质在过冷奥氏体分解最快的温度范围内具有较强的冷却能力，而在接近马氏体点时具有缓和的冷却能力，这样既保持较高的淬火冷却速度，又不致形成太大的淬火应力。通过控制水淬火液的初始温度与流动速度实现淬火エ件在冷却初期的快速冷却和调节水萃取液温度升高与流动速度实现淬火エ件在低温阶段的缓慢冷却，该装置通过严格控制水的温度和流动速度，从而达到以水淬火液为介质最佳的淬火效果的ー种恒温淬火装置及其处理工艺。采保证了エ件的质量，达到了淬火要求，实现了批量生产，提高了生产效率。从而解决了实际生产中水淬易裂的难题和水萃取液特性不好控制等问题。
图I为本发明的结构示意图； 图2为本发明的热处理方法示意图中1ー装置箱；2—液体箱；3—珍珠岩；4—隔板；5—液体流通孔；6—エ件支架；7—エ件；8—测温仪；9—加热器；10—温控装置；11ー电源；12—水萃取液；13—液体入ロ ； 14—液体出口。
具体实施方案下面结合附图对本发明做进ー步的详细说明
如图I所示，ー种恒温淬火装置，包括装置箱I和液体箱2。在装置箱I内安装液体箱2，装置箱I与液体箱2之间填充珍珠岩3。在液体箱2的底部安装隔板4。隔板4上均匀分布液体流通孔5。在隔板4上方安装エ件支架6，隔板4与エ件支架6用可调螺杆13连接，可根据エ件7长度用可调螺杆任意调节隔板4的高度。隔板4下方安装与温控装置10连接的测温仪8和加热器9，温控装置10与电源11连接。在液体箱2顶部开有液体入口13，液体箱2底部开有液体出ロ 14。液体箱2顶部的液体入ロ 13可将水萃取液12注入液体箱2内，液体箱2底部的液体出ロ 14可根据水萃取液12温度要求进行流动。连接测温仪8和加热器9的温控装置10可保证液体箱2内水萃取液12温度在60°C _80°C，并通过电源11控制加热器9的工作和停止。生产时，通过液体入ロ 13将液体箱2注满水萃取液12，通过加热器9将水萃取液12预热至60°C以上，将エ件7用中频感应加热器热至合理温度(900°C左右)后插入エ件支架6上的孔内，エ件7用螺帽固定在エ件支架6上。温控装置10严格控制水温在60°C -80°C之间，同时严格控制冷却时间。当水萃取液12温度低于60°C时液体箱2内加热器9开始エ作，当水萃取液12温度高于80°C时温控装置10开始报警，通过打开液体入口 13和液体出ロ 14让水萃取液12开始流动，及时调节水温，从而保证了エ件7的质量，达到对エ件7的淬火要求。本发明采用了淬火液流动和恒温控制方式，以水为淬火介质、结构简单、操作方便、实现了批量生产、价廉无污染、生产成本低、保证了エ件的质量。解决了实际生产中水淬易裂的难题和水萃取液特性不好控制等问题。
实施例I
ー种利用上述的恒温淬火装置的热处理方法，
第一步调质处理用中频感应加热器将エ件加热至900°C ；
第二步淬火处理将加热后的エ件放入水萃取液温度为60°C的恒温淬火装置中，静置2min，エ件表面硬度HRC达到58 ；
第三步回火处理将エ件在恒温淬火装置中取出后放入箱式炉中，在500°C中温回火2h,随炉冷却，エ件表面硬度HRC保持在52 ；
第四步喷丸处理将完成回火后的エ件需采用喷丸处理，以消除エ件表层产生的残余应力。实施例2
ー种利用上述的恒温淬火装置的热处理方法，
第一步调质处理用中频感应加热器将エ件加热至900°C ；
第二步淬火处理将加热后的エ件放入水萃取液温度为80°C的恒温淬火装置中，静置2min，エ件表面硬度HRC达到62 ；
第三步回火处理将エ件在恒温淬火装置中取出后放入箱式炉中，在500°C中温回火2h,随炉冷却，エ件表面硬度HRC保持在48 ；
第四步喷丸处理将完成回火后的エ件需采用喷丸处理，以消除エ件表层产生的残余应力。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种恒温淬火装置，包括装置箱和液体箱，所述装置箱内设液体箱，其特征在于所述装置箱与液体箱之间设有珍珠岩(3)，所述液体箱(2)的底部设有隔板(4)，所述隔板(4)上设有液体流通孔(5)，所述隔板(4)上方设有工件支架(6)，所述隔板(4)下方设有测温仪(8 )和加热器(9 )，所述测温仪(8 )和加热器(9 )与温控装置(10 )连接。
2.如权利要求I所述的一种恒温淬火装置，其特征在于所述温控装置(10)控制水淬火液温度范围为60°C -80°C。
3.如权利要求I所述的一种恒温淬火装置，其特征在于所述隔板(4)与工件支架(6)通过可调螺杆连接。
4.如权利要求I或2所述的一种恒温淬火装置，其特征在于所述液体箱(2)顶部设有液体入口( 13 )，所述液体箱(2 )底部设有液体出口( 14 )。
5.一种利用权利要求1-3任一所述的恒温淬火装置的热处理方法，其特征在于 第一步调质处理用中频感应加热器将工件加热至900°C ； 第二步淬火处理将加热后的工件放入水淬火液温度为60°C _80°C的恒温淬火装置中，静置2min，工件表面硬度HRC达到58-62 ； 第三步回火处理将工件在恒温淬火装置中取出后放入箱式炉中，在500°C中温回火2h,随炉冷却，工件表面硬度HRC保持在48-52 ； 第四步喷丸处理将完成回火后的工件采用喷丸处理，以消除工件表层产生的残余应力。
全文摘要
一种恒温淬火装置，包括装置箱和液体箱，所述装置箱内设液体箱，所述装置箱与液体箱之间设有珍珠岩，所述液体箱的底部设有隔板，所述隔板上设有液体流通孔，所述隔板上方设有工件支架，所述隔板下方设有测温仪和加热器，所述测温仪和加热器与温控装置连接。同时还介绍了利用本发明恒温淬火装置的一种热处理方法。本发明的装置箱和液体箱之间的间隙采用珍珠岩填充，对箱内液体起到了有效的保温作用，通过温控装置严格控制水温60℃-80℃与冷却时间，保证了工件的质量和淬火要求。本发明的热处理方法解决了实际生产中水淬易裂的难题和其它淬火介质生产成本高、特性不好控制等问题。
文档编号C21D1/63GK102808070SQ201210274708
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者李宗白 申请人:西北矿冶研究院