CN100434544C - 改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法 - Google Patents
改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100434544C CN100434544C CNB2007100370314A CN200710037031A CN100434544C CN 100434544 C CN100434544 C CN 100434544C CN B2007100370314 A CNB2007100370314 A CN B2007100370314A CN 200710037031 A CN200710037031 A CN 200710037031A CN 100434544 C CN100434544 C CN 100434544C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quenching
- face
- water pipe
- angle
- spray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
一种改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法，属于金属材料热处理领域。本发明将淬火件放置在布置有水管的淬火设备的之中，淬火件由侧面和端面组成，侧面为需要快速冷却的面，端面为不需要快速冷却的面。淬火件的侧面与水管平行，淬火件的端面与水管垂直。淬火介质流经水管，由与水管呈a角度(a介于0°～90°之间)的喷管喷向淬火件的侧面，使淬火件的侧面得到很好的冷却。由于淬火件的端面与水管垂直，喷管喷出的淬火介质与淬火件的端面呈90°-a角度，这样喷管喷出的淬火介质就未能直接喷到淬火件的端面，结果是淬火件的端面的冷却速度较低，避免了开裂的发生。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种金属材料热处理技术领域的方法，特别是一种改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法。
背景技术
淬火是指将钢件加热到AC3或AC1点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得预期组织的热处理工艺。淬火件由于尺寸大和淬火件热容大，使得其在进行淬火冷却时必须有足够大的冷却速度，导致冷却过程中表面与心部产生很大的温差和组织转变的不同时性，使淬火件产生很大的内应力，从而产生开裂的危险性增大。为了获得预期的组织与性能和防止在冷却过程中出现开裂，许多冷却设备和工艺方法被采用。其中包括采用水淬-油冷的间隙冷却工艺和水淬-空冷的间隙冷却工艺。水淬-油冷的间隙冷却方式充分利用水在高温区有较强的冷却能力和油在低温区有缓和的冷却能力的特性，但是这种冷却方式只能应用于碳钢及合金钢制造的较小零件，而且油还会污染环境。水淬-空冷的间隙冷却，其冷却速度可介于水冷和空冷之间，可以通过调节水冷和空冷时间来控制冷却速度。该方法的难度是水冷和空冷的转换时间的控制。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号：02136831.7，名称为：合金钢大件水淬分层自回火工艺，该专利公开了一种合金钢大件水淬分层自回火工艺，工艺如下：将淬火件在水中浸淬或喷水冷却到表面达到Ms点以下；将淬火件提出水面在空气中短时停留；重新浸入水中继续冷却，当心部温度也冷至Ms附近时，将淬火件再次提出水面，出水后在空气中短时停留。但是，在常规的喷液冷却的情况下，端面和侧面受到喷射，端面因两个方向同时散热，冷却速度相对较大，在端面及其棱角处产生开裂的倾向就会加大，特别是锻件的两个端面被锯切的情况下。检索中还发现，中国专利申请号：CN87101239.1，名称为：大截面比形状复杂零件防止淬裂的包覆材料，该专利公开了大截面比形状复杂零件防止淬裂的包覆材料，该包覆材料其由一定重量比例耐火粘土、颗粒砂和水玻璃混合组成，对非液态加热淬火的零件还可采用耐火粘土、石英砂和水混合材料。但是，该发明的采用的防止淬裂的包覆材料是一次性使用的涂覆材料，对于大尺寸的淬火件无法应用，原因是大尺寸淬火件的端面面积较大，涂覆的材料在长时间的加热过程中和淬火件的转移过程中容易发生剥落，尤其在边角部位，因此在实际生产中使用受到限制。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法，使其通过改变喷射角度，降低淬火件端面在喷液淬火过程中的冷却速度，从而达到避免开裂的目的，并解决了背景技术中的不足。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明将淬火件放置在布置有水管的淬火设备之中，淬火件由侧面和端面组成，侧面为需要快速冷却的面，端面为不需要快速冷却的面。淬火件的侧面与水管平行，淬火件的端面与水管垂直。淬火介质流经水管，由与水管呈a角度(a介于0°～90°之间)的喷管喷向淬火件的侧面，使淬火件的侧面得到很好的冷却。由于淬火件的端面与水管垂直，喷管喷出的淬火介质与淬火件的端面呈90°-a角度，这样喷管喷出的淬火介质就未能直接喷到淬火件的端面，结果是淬火件的端面的冷却速度较低，避免了开裂的发生。
本发明中，水管安装在淬火区域两个、三个或四个侧面，即与需要冷却的淬火件的侧面相对应，喷管安装在水管上的面向淬火区域的方向，喷管与水管以中心线A-A为对称线与水管分别呈a角度，角度a介于0°～90°之间，喷管喷出的介质与淬火件的端面呈90°-a角度，使喷出的介质不能直接喷到淬火件的端面。安装在水管的中间部分(中心线A-A为对称线的附近区域)的喷管与水管以中心线A-A为对称线并与水管的a角度≤90°，安装在水管的其余部分的喷管与水管以中心线A-A为对称线与水管的a角度介于大于0°和小于90°之间。
淬火件放置在布置有水管的淬火设备的之中，淬火件的侧面与水管平行，淬火件的端面与水管垂直。
本发明适用的淬火件的形状可以是方形、圆柱形或其它异形体，淬火件的端面可以是平面也可以是曲面或异形面。
本发明采用喷液或喷液与浸液组合或喷液与空冷组合或喷液、浸液与空冷组合等多种方式淬火。采用的介质可以是水或水溶性淬火介质。
本发明具有实质性特点和显著进步，本发明具有以下特点和效果：1)通过改变喷液角度使淬火件的端面不被喷管喷出的介质直接冷却，减缓了淬火件的端面的冷却强度，使其不至于发生开裂。解决了淬火件的端面在无保护措施的情况下淬火可能出现裂纹的问题。2)采用本发明的方法淬火后，淬火件的端面的硬度虽然低于淬火件的侧面的硬度，但仍高于淬火件的心部硬度，不会对产品质量产生不利的影响。3)由于改变了喷管的喷射角度，使喷出的介质与淬火件的侧面呈一定角度接触，增大了介质在淬火件冷却表面的浸润时间和面积，提高了喷淬的冷却强度。4)本方法实施简单，不需要大量的资金投入。
附图说明
图1为淬火件与水管和喷管的相对位置示意图的侧视图。
图2为淬火件与水管和喷管的相对位置示意图的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，为淬火件与水管和喷管的相对位置示意图，其中水管1、喷管2，淬火件包含有：淬火件的端面3、淬火件的左(右)侧面4、淬火件的上(下)侧面5。水管1安装在淬火区域的两个、三个或四个侧面，即与需要冷却的淬火件的侧面相对应，喷管2安装在水管1上的面向淬火区域的方向，喷管2与水管1以中心线A-A为对称线与水管1呈a角度，a角度大于0°和小于90°，喷管2喷出的介质与淬火件的端面呈90°-a角度，使喷出的介质不能直接喷到淬火件的端面3。水管1的中间的部分(中心线A-A为对称线附近)喷管2与水管1以中心线A-A为对称线与水管的a角度等于或小于90°。淬火件放置在布置有水管的淬火设备的之中，淬火件侧面与水管1平行，淬火件的端面3与水管1垂直。
实施例1
有一个合金钢锻件，尺寸：长6000mm×宽1500mm×厚500mm，锻后将宽1500mm×厚500mm的端面用电锯切割，然后加热到奥氏体化温度后，将锻件放在一个淬火工作台上进行喷液淬火处理。采用的淬火介质为水。设备的结构为在淬火区域两个侧面设置密集排列的水管1，在水管1面向淬火区域的方向上设置喷管2，淬火件放置在两侧面设置密集排列的水管1之间，淬火件的左(右)侧面4与水管1平行，淬火件的端面3与水管1垂直，喷管2的方向与水管1呈a角度，a介于大于0°和小于90°之间，喷管2喷出的介质与淬火件的端面3呈90°-a角度。具体工作过程是：淬火介质流经水管1，由与水管1呈a角度的喷管2喷向淬火件的左(右)侧面4，喷管2喷出的介质与淬火件的端面3呈90°-a角度，结果是淬火件的左(右)侧面4得到很好的冷却，淬火件的端面3由于未被淬火介质直接喷射而降低了冷却速度避免了开裂的发生。
实施例2
材料为碳钢的轴类件，尺寸：Φ500mm×6000mm，加热到奥氏体化温度后，将轴卧式悬挂在淬火设备的淬火区域内，淬火工艺是采取喷液、浸液和空冷组合方式淬火，淬火介质为水溶性淬火介质。其中喷液淬火设备的结构为：在淬火区域的长度方向的两侧布置密集排列的水管1和与水管1呈a角度的喷管2，a介于大于0°和小于90°之间。具体工作过程是：淬火介质流经水管1由与水管1呈a角度的喷管2喷向淬火件的左(右)侧面4和淬火件的上(下)侧面5，喷管2喷出的淬火介质与淬火件的端面3呈90°-a角度，结果是淬火件的左(右)侧面4和淬火件的上(下)侧面5得到很好的冷却，淬火件的端面3由于未被淬火介质直接喷射而降低了冷却速度避免了开裂的发生。
实施例3
淬火对象为合金钢锻件，尺寸：长5000mm×宽2000mm×厚300mm，锻后将宽2000mm×厚300mm的两个端面用电锯切割，然后加热到奥氏体化温度后，将锻件悬挂在淬火设备的淬火区域内，淬火工艺是采取喷液和空冷组合方式淬火，淬火介质为水。在淬火件的左(右)侧面4和淬火件的上(下)侧面5的对应位置布置水管1和与水管呈a角度的喷管2，a介于大于0°和小于90°之间。具体工作过程是：淬火介质流经水管1由与水管1呈a角度的喷管2喷向淬火件的左(右)侧面4和淬火件的上(下)侧面5，喷管2喷出的淬火介质与淬火件的端面3呈90°-a角度，结果是淬火件的左(右)侧面4和淬火件的上(下)侧面5得到很好的冷却，淬火件的端面3由于未被淬火介质直接喷射而降低了冷却速度避免了开裂的发生。
Claims (5)
1、一种改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法，其特征在于，将淬火件放置在布置有水管的淬火设备之中，淬火件的侧面与水管平行，淬火件的端面与水管垂直，淬火介质流经水管，由与水管呈a角度的喷管喷向淬火件的侧面，a介于0°～90°之间，由于淬火件的端面与水管垂直，喷管喷出的淬火介质与淬火件的端面呈90°-a角度，这样喷管喷出的淬火介质就未能直接喷到淬火件的端面，淬火件的端面的冷却速度较淬火件的侧面慢，避免了开裂的发生；
所述喷管，安装在水管上的面向淬火区域的方向，喷管与水管以中心线A-A为对称线与水管分别呈a角度，角度a介于0°～90°之间；
另外，安装在水管的中间部分即中心线A-A为对称线的附近区域的喷管与水管以中心线A-A为对称线并与水管的a角度≤90°，安装在水管的其余部分的喷管与水管以中心线A-A为对称线与水管的a角度介于大于0°和小于90°之间。
2、根据权利要求1所述的改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法，其特征是，所述水管安装在淬火区域两个、三个或四个侧面，与需要冷却的淬火件的侧面相对应。
3、根据权利要求1所述的改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法，其特征是，所述淬火件，其形状是长方体、正方体、圆柱体、或异形体，淬火件的端面是平面、曲面或异形面。
4、根据权利要求1所述的改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法，其特征是，所述淬火，其采用的冷却方法为喷液、或喷液与浸液组合、或喷液与空冷组合、或喷液、浸液与空冷组合。
5、根据权利要求1所述的改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法，其特征是，所述淬火介质，是水或水溶性淬火介质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100370314A CN100434544C (zh) | 2007-02-01 | 2007-02-01 | 改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100370314A CN100434544C (zh) | 2007-02-01 | 2007-02-01 | 改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101012491A CN101012491A (zh) | 2007-08-08 |
| CN100434544C true CN100434544C (zh) | 2008-11-19 |
Family
ID=38700218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2007100370314A Expired - Fee Related CN100434544C (zh) | 2007-02-01 | 2007-02-01 | 改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100434544C (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102433419B (zh) * | 2011-12-29 | 2013-08-07 | 上海交通大学 | 采用狭缝喷水实现快速冷却的穿水淬火冷却装置及方法 |
| CN103484630A (zh) * | 2013-09-03 | 2014-01-01 | 上海交通大学 | 防止轴类合金钢件水淬端面开裂的装置 |
| JP6427391B2 (ja) * | 2014-11-11 | 2018-11-21 | 高周波熱錬株式会社 | 焼入れ装置及び焼入れ方法 |
| CN106987688A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-28 | 上海交通大学 | 通过声音信号判断淬火裂纹产生的方法及装置 |
| CN108070693B (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-29 | 东北大学 | 一种弧面多角度阵列射流喷嘴及其应用 |
| CN108070710B (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-29 | 东北大学 | 一种基于辊式淬火机的钢板控温淬火方法 |
| CN109957638B (zh) * | 2019-03-06 | 2019-11-15 | 上海交通大学 | 一种带孔轴类件卧式水淬避免内孔开裂的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5478316A (en) * | 1977-12-03 | 1979-06-22 | Kawasaki Steel Co | Quenching of steel pipe |
| JPH0961329A (ja) * | 1995-08-29 | 1997-03-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 金属試験体における疲労亀裂の導入方法及びその装置 |
| CN1211626A (zh) * | 1997-09-18 | 1999-03-24 | 杨平生 | 冷轧辊淬火硬化工艺及装置 |
| US20020195753A1 (en) * | 2001-06-21 | 2002-12-26 | Kay John R. | Method and apparatus for quenching metal workpieces |
| CN1401792A (zh) * | 2002-09-05 | 2003-03-12 | 上海交通大学 | 合金钢大件水淬分层自回火工艺 |
-
2007
- 2007-02-01 CN CNB2007100370314A patent/CN100434544C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5478316A (en) * | 1977-12-03 | 1979-06-22 | Kawasaki Steel Co | Quenching of steel pipe |
| JPH0961329A (ja) * | 1995-08-29 | 1997-03-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 金属試験体における疲労亀裂の導入方法及びその装置 |
| CN1211626A (zh) * | 1997-09-18 | 1999-03-24 | 杨平生 | 冷轧辊淬火硬化工艺及装置 |
| US20020195753A1 (en) * | 2001-06-21 | 2002-12-26 | Kay John R. | Method and apparatus for quenching metal workpieces |
| CN1401792A (zh) * | 2002-09-05 | 2003-03-12 | 上海交通大学 | 合金钢大件水淬分层自回火工艺 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 50/250Hz双频淬火机喷淬设备改造及工艺试验. 沈伟芳.冶金设备，第3期. 1990 |
| 50/250Hz双频淬火机喷淬设备改造及工艺试验. 沈伟芳.冶金设备，第3期. 1990 * |
| 轧辊双频淬火机用斜喷淬火环的研制与应用. 沈伟芳，陈光明.上海金属，第22卷第6期. 2000 |
| 轧辊双频淬火机用斜喷淬火环的研制与应用. 沈伟芳，陈光明.上海金属，第22卷第6期. 2000 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101012491A (zh) | 2007-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100434544C (zh) | 改变喷射角度防止淬火件的端面喷液淬火开裂的方法 | |
| CN102392107B (zh) | 20Cr13～40Cr13马氏体不锈钢的淬火方法 | |
| EP2687612B1 (en) | Steel pipe quenching method | |
| CN107922988B (zh) | 非接触式冷却钢板的方法以及用于该方法的设备 | |
| CN102864294A (zh) | 一种薄壁管状零件局部热处理的方法及装置 | |
| CN101760603A (zh) | 一种辊面硬度均匀性好的复合轧辊的制造方法 | |
| CN105543457A (zh) | 一种淬火冷却装置及车钩及其加工工艺 | |
| CN102002570A (zh) | 一种淬火工艺 | |
| CN103397151A (zh) | 一种针对大型轴的专用淬火剂及其制造方法 | |
| CN100532585C (zh) | 大功率低速柴油机活塞杆的表面硬化处理方法 | |
| CN102912087B (zh) | 一种无搭接软带的20钢管渗碳等离子弧表面淬火工艺 | |
| CN1962893B (zh) | 淬火件悬挂方式喷液淬火、浸液淬火和空冷组合控制淬火冷却方法 | |
| WO2018103087A1 (zh) | 一种制造高氮奥氏体不锈钢船舰用螺旋桨铸件的方法 | |
| CN206521496U (zh) | 热处理双效淬火装置 | |
| CN103498022B (zh) | 防止矩形合金钢件水淬边、角开裂的装置 | |
| CN106521380A (zh) | 一种大规格高强铝合金锻件的高温淬火新工艺及应用 | |
| CN202881323U (zh) | 一种热处理设备 | |
| CN103498023A (zh) | 防止矩形合金钢件水淬边、角开裂的方法 | |
| CN101476023B (zh) | 将轧后在线淬火冷却区域扩展到冷床的方法 | |
| CN103233112A (zh) | 4-6mm高强度薄板的调质热处理设备及方法 | |
| CN205616930U (zh) | 一种对水基淬火介质热处理工件进行喷洗的装置 | |
| CN204779696U (zh) | 一种处理多根钢丝的水冷却装置 | |
| CN105821181B (zh) | 一种金属的热处理方法 | |
| JPH08187560A (ja) | 連続鋳造された鋳片の熱処理方法 | |
| CN102747213A (zh) | 一种高强钢连续热处理的冷却方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20081119 Termination date: 20120201 |