CN101781699A - 一种金属零件热处理设备及热处理方法 - Google Patents
一种金属零件热处理设备及热处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101781699A CN101781699A CN200910041149A CN200910041149A CN101781699A CN 101781699 A CN101781699 A CN 101781699A CN 200910041149 A CN200910041149 A CN 200910041149A CN 200910041149 A CN200910041149 A CN 200910041149A CN 101781699 A CN101781699 A CN 101781699A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- barrel
- metal parts
- ruhmkorff coil
- heating
- rotating disk
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 33
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 37
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 21
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 14
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000007514 turning Methods 0.000 claims description 10
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims description 9
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 claims description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 6
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 abstract 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 7
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
一种金属零件热处理设备，包括加热装置，安装在转盘上的料筒，加热装置电磁感应加热装置；感应线圈的内径大于料筒的外径，当感应线圈处于通电加热的工作状态时，感应线圈环绕在其中一个料筒的外侧，置放金属零件的料筒内腔为密闭空间；热处理方法包括：感应线圈下降或料筒上升封闭对应料筒后，充惰性气体、加热至设定温度，加入碳和/或氮，加热设定时间，停止加热，感应线圈上升或料筒下降，转盘旋转，倒料，淬火冷却，完成金属零件的渗碳和/或氮热处理工艺；同时装有预备热处理的金属零件的料筒转至感应线圈的正下方；如此循环工作；本发明的优点是效率高、可实现连续自动化生产。
Description
技术领域
本发明一种金属零件的热处理设备及热处理方法，特别是涉及一种用于金属零件的淬火、回火的热处理设备及热处理方法。
背景技术
淬火工艺是将钢加热到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马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。
亚共析钢淬火加热温度若选用低于AC3的温度，则此时钢尚未完全奥氏体化，存在有部分未转变的铁素体，淬火后铁素体仍保留在淬火组织中。铁素体的硬度较低，从而使淬火后的硬度达不到要求，同时也会影响其他力学性能。若将亚共析钢加热到远高于AC3温度淬火，则奥氏体晶粒显著粗大，而破坏淬火后的性能。所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+(30～50℃)，这样既保证充分奥氏体化，又保持奥氏体晶粒的细小。
过共析钢的淬火加热温度一般推荐为AC1+(30～50℃)。在实际生产中还根据情况适当提高20℃左右。在此温度范围内加热，其组织为细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀分布的未溶碳化物。淬火后除极少数残余奥氏体外，其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化物质点。这样的组织硬度高、耐磨性好，并且脆性相对较少。
过共析钢的淬火加热温度不能低于AC1，因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于AC1温度时，珠光体完全转变成奥氏体，并又少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小，且其碳的质量分数已稍高与共析成分。如果继续升高温度，则二次渗碳体不断溶入奥氏体，致使奥氏体晶粒不断长大，其碳浓度不断升高，会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高，使淬火后残余奥氏体数量增多，降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析钢的淬火加热温度高于AC1太多是不合适的，加热到完全奥氏体化的ACm或以上温度就更不合适。
从上面分析可知，淬火时钢是否加热到AC3或AC1点以上设定的温度，对于大的金属零件，金属零件的内部是否也加热到该设定温度，对金属零件成品的质量有很大的影响。
现有的网带式电阻炉，采用网带匀速前进的形式将网带上的产品向前推进通过电阻炉内加热，电阻炉内的温度是恒温的。由于金属零件的加热是靠传导和辐射加热，能耗高，大型金属零件的加热需要时间长，生产效率低，而且容易产生大型金属零件由于表面高温已经开始脱碳，金属零件内部还没有加热到设定温度。特别是，处理的金属零件种类多、每种金属零件量少的情况下，用电阻炉热处理，通常是大小差异很大的金属零件堆放在网带上同时进入电阻炉内加热，同时出电阻炉，这就会造成小零件因加热时间过长温度过高、甚至脱碳，大零件的内部还没加热到需要的温度，很难做到均匀，严重影响淬火的质量。
在专利号为200520033313.3的实用新型专利中，公开了一种名称为内螺旋回转式中频感应加热炉，包括螺旋滚筒、在螺旋滚筒外围设置有隔热层，隔热层外有保温层，保温层外有中频感应线圈，在中频感应线圈外包裹有绝缘外壳。一种安装有内螺旋回转式中频感应加热炉的中频感应淬火、回火生产线，在螺旋热风烘干炉与淬火槽之间安装有内螺旋回转式中频感应加热炉，在螺旋热风烘干炉与回转式冷却炉之间也连接有内螺旋回转式中频感应加热炉。
该实用新型的加热炉虽然具有加热快、冷却快、温度可控制及精确度高的优点。但由于只有一个装预加热金属零件的螺旋滚筒，效率低，而现在越来越追求产品多样化和差异化，经常热处理的零件种类多、数量少时，该实用新型的加热炉就更显浪费。由于零件在螺旋滚筒内随滚筒旋转，金属零件和金属零件之间会相互碰撞，影响零件的表面质量，对表面要求高的零件就达不到要求；还有金属零件会和螺旋滚筒碰撞，影响滚筒的使用寿命，对于较大型的零件，滚筒更容易撞坏。由于采用电磁加热，是从金属内部自己产生热量的，故加热时不需旋转。
发明内容：
本发明的第一个目的在于提供一种效率高、特别适用数量少、种类多、可实现连续自动化生产的金属零件热处理的热处理设备。
本发明的第一个目的在于提供一种效率高、金属零件热处理质量好的热处理方法。
一种金属零件热处理设备，包括加热装置，置放金属零件的料筒，还包括转盘、转盘旋转机构、转盘旋转到设定位置的转盘限位机构、料筒和感应线圈相对升降装置；料筒为二个或二个以上，料筒安装在转盘上，沿转盘的圆周线分布；加热装置一个，为电磁感应加热装置，包括电磁感应线圈；感应线圈的内径大于料筒的外径，当感应线圈处于通电加热的工作状态时，感应线圈环绕在其中一个料筒的外侧，置放金属零件的料筒内腔为密闭空间。
转盘旋转机构可为电机驱动方式，将转盘同轴固定在旋转齿轮上。转盘限位机构可为在设定位置的信号开关。金属零件可通过倒料装置倒出，对大的零件可直接拿出。需加热的料筒旋转到感应线圈的正下方，通过料筒和感应线圈相对升降装置使感应线圈环绕在该料筒的外侧，感应线圈通电加热该料筒内的金属零件。这样通过一个加热装置加热两个或两个以上的料筒，可降低设备成本，在料筒的容积较小时，设备成本也不会高，可以满足热处理的金属零件种类多、数量少时的需要，可实现连续自动化生产。采用电磁感应加热，具有加热快、冷却快、温度可控制及精确度高的优点。由于零件没有在料筒内旋转，金属零件和金属零件之间不会因旋转碰撞损坏零件的表面质量和料筒的使用寿命。
作为第一种方式的改进，料筒和感应线圈相对升降装置为感应线圈升降机构，感应线圈升降机构包括升降台、安装在升降台上的升降杆和固定在升降杆上的圆筒，圆筒设有开口端和封闭端，感应线圈固定在圆筒内，圆筒的封闭端朝上，圆筒的封闭端密闭料筒内腔，在圆筒的侧壁上设有避空感应线圈端部的避空槽；在封闭端设有碳和/或氮注入口接头、气口接头。由于电磁感应线圈轻，通过升降电磁感应线圈，使升降机构成本低。
感应线圈可紧配合固定在圆筒内，也可在圆筒的底部、感应线圈的下方设置一抵挡件。感应线圈固定在圆筒内，一方面结构简单，另一方面圆筒对感应线圈产生的热量具有一定的屏蔽作用。通过圆筒封闭端的底面与料筒的顶面配合密封，结构简单，密封效果好。
作为第二种方式的改进，料筒和感应线圈相对升降装置为感应线圈升降机构，升降机构包括升降台、安装在升降台上的升降杆和固定在升降杆上的下支撑块和上固定块，感应线圈安装在下支撑块上并通过上固定块将感应线圈固定在下支撑块和上固定块之间，在下支撑块上设有避空料筒的避空孔；上固定块密闭料筒内腔；在上固定块设有碳和/或氮注入口接头、气口接头。具有结构简单的优点。
作为第三种方式的改进，料筒和感应线圈相对升降装置为转盘升降机构，感应线圈固定在其中一个料筒的正上方。这种结构料筒的升降简单。
作为上述方案的第一种共同改进，料筒底部为封闭端，还包括料筒倒料装置，料筒倒料装置包括安装在转盘和料筒间的料筒翻转装置和料筒复位装置，金属零件成品接收装置安装在转盘外侧设定位置上。该结构简单、倒料方便。
作为上述方案的第二种共同改进，料筒底部为开口端，还包括料筒倒料装置，料筒倒料装置包括安装在料筒底部的活动块、活动块导向机构、驱动机构，驱动机构包括驱动电机和输出齿轮，在活动块上设有与输出齿轮啮合的齿条；金属零件成品接收装置安装在转盘转盘下方和料筒出料口的下方设定位置上。倒料时，活动块在齿轮的驱动下离开料筒，料从料筒的底部掉下进入金属零件成品接收装置，倒料完毕后，活动块在齿轮的驱动下又返回到料筒的下方，将料筒的下方封闭。该结构简单、倒料方便。
作为上述方案的第三种共同改进，在感应线圈的外侧设有第一外罩，感应线圈的两个端部伸出第一外罩并在第一外罩的侧壁上设有避空感应线圈两个端部的避空槽；在转盘外设有第二外罩，料筒置于第二外罩内。第一外罩和第二外罩可使料筒、感应线圈与外界隔离，进一步减少热量丧失、电磁波辐射、改善工作环境、安全性好。
一种金属零件的热处理方法，包括：感应线圈下降或料筒上升封闭对应料筒后，惰性气体从气口开始向该料筒充气，将该料筒的空气排出，然后通电加热金属零件到设定的温度，加入碳和/或氮，加热至设定时间，断电停止加热，感应线圈上升或料筒下降，感应线圈和料筒分离，转盘旋转，装有加热完成的金属零件的料筒转到出料位置，倒出金属零件于金属零件成品接收装置进行淬火冷却，完成金属零件的渗碳和/或氮热处理工艺；同时装有预备热处理的金属零件的料筒转至感应线圈的正下方；如此循环工作。
一种金属零件的热处理方法，包括：金属零件先与碳粉混合，感应线圈下降或料筒上升降封闭料筒后，惰性气体从气口开始向料筒充气，将料筒的空气排出，然后通电加热金属零件到设定的温度，加热至设定时间，断电停止加热，从气口抽出碳粉加热后形成的碳烟，抽设定时间后停止，感应线圈上升或料筒下降，感应线圈和料筒分离，装有加热完成的金属零件的料筒转到出料位置，倒出金属零件于金属零件成品接收装置进行淬火冷却，完成金属零件的渗碳热处理工艺；同时装有预备热处理的金属零件的料筒转至感应线圈的正下方；如此循环工作。
抽碳烟的时间一般为1-5分钟。该热处理方法实现连续全自动化生产。
一种金属零件的热处理方法，包括：感应线圈下降或料筒上升封闭对应料筒后，惰性气体从气口开始向该料筒充气，将该料筒的空气排出，然后通电加热金属零件到设定的温度，加热至设定时间后通过改变感应线圈的功率让料筒内的金属零件降低至设定温度区域内实现温度缓冷，之后用氮气高速冷却至该设定区域温度以下下至另一设定温度，再调整氮气冷却速度进行慢速度冷却至常温，完成整个金属零件气体光亮淬火过程，断电停止加热，感应线圈上升或料筒下降，感应线圈和料筒分离，转盘旋转，装有加热完成的金属零件的料筒转到出料位置，取出零件；同时装有预备热处理的金属零件的料筒转至感应线圈的正下方；如此循环工作。
改变感应线圈的功率让料筒内的金属零件一般在温度C曲线的“鼻子”区(一般500~600℃)实现温度缓冷，之后用氮气高速冷却至温度C曲线的“鼻子”区下至Ms点以下，再调整氮气冷却速度进行慢速度冷却至常温。本方法可实现理想的淬火介质应具备的条件使工件既能淬成马氏体(马氏体转变温度区300～100℃)，又不致引起太大的淬火应力。本方法容易实现在C曲线的“鼻子”(″鼻子″区500～600℃左右)以上温度缓冷，以减小急冷所产生的热应力；在“鼻子”处冷却速度要大于临界冷却速度，以保证过冷奥氏体不发生非马氏体转变；在“鼻子”下方，特别使Ms点一下温度时，冷却速度应尽量小，以减小组织转变的应力。
一种金属零件的热处理方法，包括：感应线圈下降或料筒上升封闭对应料筒后，惰性气体从气口开始向该料筒充气，将该料筒的空气排出，然后通电加热金属零件到设定的温度，加热至设定时间后通过改变感应线圈的功率让料筒内的金属零件降低至设定温度区域内实现温度缓冷，断电停止加热，感应线圈上升或料筒下降，感应线圈和料筒分离，转盘旋转，装有加热完成的金属零件的料筒转到出料位置，倒出金属零件成品至金属零件成品接收装置；同时装有预处理的金属零件的料筒转至感应线圈的正下方；如此循环工作。该处理方法为气氛保护金属零件光亮热处理，倒出金属零件于金属零件成品接收装置进行淬火冷却；完成金属零件的渗碳热处理工艺，同时装有预备热处理的金属零件的料筒转至感应线圈的正下方；如此循环工作。
附图说明
图1是本发明实施例1的立体图。
图2是本发明实施例1的立体分解图。
图3是本发明实施例2的立体分解图。
图4是本发明实施例3去掉外罩的分解图。
图5是本发明实施例3去掉外罩的立体分解图。
图6是本发明实施例4的立体示意图。
图7是热处理的C曲线图。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2所示，一种金属零件热处理设备，包括进料装置、料筒1、料筒44、料筒45，转盘2、转盘旋转机构(未示出)、转盘2旋转到设定位置的转盘限位机构(未示出)、升降机构、电磁感应加热装置、倒料装置、进料装置。
进料装置包括进料口3、出料口4和连接进料口3和出料口4的进料输送带5、输送带驱动装置(未示出)及盖体6，出料口4在转盘2停止旋转时正对对其中一个料筒44入口。
料筒1、料筒44、料筒45安装在转盘2上，沿转盘2的圆周线均匀分布。转盘旋转机构安装在转盘2的下方，通过齿轮驱动，与最后一级输出齿轮的输出轴同轴固定(未示出)。转盘限位机构为信号开关(未示出)。
升降机构包括升降台7、安装在升降台7上的升降杆8和固定在升降杆8上的圆筒9，圆筒9设有开口端10和封闭端11。电磁感应加热装置包括感应线圈12，感应线圈12通过紧配合的方式固定在圆筒9内。圆筒9的封闭端11朝上，圆筒9的封闭端11密闭料筒内腔。在圆筒9的侧壁上设有避空感应线圈12端部的避空槽43；在封闭端11设有碳和/或氮注入口接头13、气口接头14。感应线圈12的内径大于料筒1、料筒44、料筒45的外径；当料筒转到感应线圈12的下方，感应线圈12下降，感应线圈12环绕在对应的料筒1的外侧，当感应线圈12处于通电加热的工作状态时，料筒1的封闭端11密封料筒1使置放金属零件的料筒1内腔为密闭空间。
料筒1、料筒44、料筒45底部为封闭端，倒料装置为安装在转盘2和料筒45间的料筒翻转装置和料筒复位装置(未示出)。金属零件成品接收装置包括出料输送带15，冷却水槽16、与冷却水槽连通的水泵17、和接料斗18，出料输送带15置于冷却水槽16中。
在升降台7、升降杆8、圆筒9、感应线圈12的外侧设有第一外罩36，感应线圈12的两个端部伸出第一外罩36并在第一外罩36的侧壁上设有避空感应线圈12两个端部的避空槽19、避空槽20；在第一外罩36的顶部设有氮注入口接头13的避空孔21、气口接头14的避空孔22。在转盘2、料筒1、料筒44、料筒45外设有第二外罩23；在第二外罩23上设有进料口24和出料口25。
实施例2
如图3、图4、图5所示，与实施例1不同的是，升降台7包括安装在升降台7上的升降杆8和固定在升降杆8上的下支撑块26和上固定块27，感应线圈12安装在下支撑块26上并通过上固定块27将感应线圈12固定在下支撑块26和上固定块27之间，在下支撑块上设有避空料筒的避空孔28；上固定块密封料筒；在上固定块设有碳和/或氮注入口接头29、气口接头30。
料筒1的底部为开口端。倒料装置包括安装在料筒1底部的活动块31、倒槽32、驱动电机33和输出齿轮34，在活动块31上设有与输出齿轮34啮合的齿条35.倒料时，活动块31在齿轮34的驱动下离开料筒1，料从料筒的底部倒出，倒料完毕后，活动块31在齿轮的驱动下又返回到料筒的下方，将料筒的下方封闭。
实施例3
如图6所示，与实施例1不同的是，料筒为两个，即料筒47、料筒48，料筒和感应线圈相对升降装置为转盘升降机构。转盘升降机构和转盘旋转机构包括电机37，与电机同轴安装的蜗杆38，与蜗杆38啮合的蜗轮39，与蜗轮39同轴安装的螺杆40、转盘2安装在螺杆40上。在转盘2的底部还设有底座固定座41。圆筒9固定在固定杆42上。
实施例4
如图1、图2所示，金属零件热处理设备与实施例1相同。金属零件热处理方法，包括：升降杆8下降圆筒9封闭料筒1后，惰性气体从气口开始向该料筒1充气，将该料筒1的空气排出，然后感应线圈2通电加热料筒1内的金属零件到设定的温度，加入碳和/或氮，加热至设定时间，断电停止加热，升降杆8上升，感应线圈2和料筒1分离，转盘2旋转，装有加热完成的金属零件的料筒1转到出料位置即料筒45的位置，同时装有预备热处理的金属零件的料筒44转至感应线圈2的正下方；翻转倒出料筒1的金属零件于金属零件成品接收装置后进行淬火冷却，料筒1复位，完成金属零件的渗碳和/或氮热处理工艺；如此循环工作。
实施例5
如图3、图4、图5所示，金属零件热处理设备与实施例2相同。金属零件热处理方法，包括：金属零件先与碳粉混合，升降杆8下降上固定块27封闭料筒1后，惰性气体从气口开始向料筒1充气，将料筒1的空气排出，然后感应线圈12通电加热金属零件到设定的温度，加热至设定时间，断电停止加热，从气口抽出碳粉加热后形成的碳烟，抽设定时间后停止，升降杆8上升，感应线圈2与料筒1分离，转盘旋转，装有加热完成的金属零件的料筒1转到出料位置即料筒45的位置，同时装有预备热处理的金属零件的料筒44转至感应线圈2的正下方；电机33工作，活动块31离开料筒1的底部，金属零件从底部漏出到金属零件成品接收装置进行淬火冷却；倒料完成后，电机33反转，活动块31再封闭料筒1的底部；完成金属零件的渗碳热处理工艺；如此循环工作。
实施例6
如图6所示，金属零件热处理设备与实施例3相同。一种金属零件热处理方法，包括：转盘2上升料筒47被封闭后，惰性气体从气口开始向该料筒47充气，将该料筒47的空气排出，然后感应线圈通电加热金属零件到设定的温度，加热至设定时间后通过改变感应线圈的功率让料筒47内的金属零件降低至设定温度区域内实现温度缓冷，断电停止加热，之后用氮气高速冷却至该设定区域温度以下下至另一设定温度，再调整氮气冷却速度进行慢速度冷却至常温，完成整个金属零件气体光亮淬火过程；转盘2下降，料筒47和感应线圈分离，转盘旋转，装有加热完成的金属零件的料筒47转到出料位置即料筒48的位置，同时装有预备热处理的金属零件的料筒48转至感应线圈的正下方；料筒47翻转倒出零件并复位；如此循环工作。
如图7所示，C曲线是由上、下两组C形曲线和一组与横坐标平行的直线所组成。C曲线的等温转变开始曲线上最左点的位置习惯上叫它“鼻子”。在图中上一组C曲线所占温度范围内的转变为珠光体转变；下一组C曲线所占温度范围内的转变为贝氏体转变，横线下温度的转变则为马氏体转变。
改变感应线圈的功率让料筒内的金属零件一般在温度C曲线的“鼻子”区(一般500~600℃)实现温度缓冷，之后用氮气高速冷却至温度C曲线的“鼻子”区下至Ms点以下，再调整氮气冷却速度进行慢速度冷却至常温。
实施例7
如图1、图2所示，金属零件热处理设备与实施例1相同。金属零件热处理方法，包括：升降杆8下降圆筒9封闭料筒1后，惰性气体从气口开始向该料筒1充气，将该料筒1的空气排出，然后感应线圈2通电加热料筒1内的金属零件到设定的温度，加热至设定时间后通过改变感应线圈2的功率让料筒1内的金属零件降低至设定温度区域内实现温度缓冷，断电停止加热，升降杆8上升，感应线圈2和料筒1分离，转盘2旋转，装有加热完成的金属零件的料筒1转到出料位置料筒45的位置，同时装有预备热处理的金属零件的料筒44转至感应线圈2的正下方；翻转倒出料筒1的金属零件于金属零件成品接收装置后进行淬火冷却，完成金属零件的渗碳热处理工艺，料筒1复位；如此循环工作；该处理方法为气氛保护金属零件光亮热处理。
Claims (11)
1.一种金属零件热处理设备，包括加热装置，置放金属零件的料筒，其特征在于：还包括转盘、转盘旋转机构、转盘旋转到设定位置的转盘限位机构、料筒和感应线圈相对升降装置；料筒为二个或二个以上，料筒安装在转盘上，沿转盘的圆周线分布；加热装置一个，为电磁感应加热装置，包括电磁感应线圈；感应线圈的内径大于料筒的外径，当感应线圈处于通电加热的工作状态时，感应线圈环绕在其中一个料筒的外侧，置放金属零件的料筒内腔为密闭空间。
2.如权利要求1所述的一种金属零件热处理设备，其特征在于：料筒和感应线圈相对升降装置为感应线圈升降机构，感应线圈升降机构包括升降台、安装在升降台上的升降杆和固定在升降杆上的圆筒，圆筒设有开口端和封闭端，感应线圈固定在圆筒内，圆筒的封闭端朝上，圆筒的封闭端密闭料筒内腔，在圆筒的侧壁上设有避空感应线圈端部的避空槽；在封闭端设有碳和/或氮注入口接头、气口接头。
3.如权利要求1所述的一种金属零件热处理设备，其特征在于：料筒和感应线圈相对升降装置为感应线圈升降机构，升降机构包括升降台、安装在升降台上的升降杆和固定在升降杆上的下支撑块和上固定块，感应线圈安装在下支撑块上并通过上固定块将感应线圈固定在下支撑块和上固定块之间，在下支撑块上设有避空料筒的避空孔；上固定块密闭料筒内腔；在上固定块设有碳和/或氮注入口接头、气口接头。
4.如权利要求1所述的一种金属零件热处理设备，其特征在于：料筒和感应线圈相对升降装置为转盘升降机构，感应线圈固定在其中一个料筒的正上方。
5.如权利要求1至4任意项所述的一种金属零件热处理设备，其特征在于：料筒底部为封闭端，还包括料筒倒料装置，料筒倒料装置包括安装在转盘和料筒间的料筒翻转装置和料筒复位装置，金属零件成品接收装置安装在转盘外侧设定位置上。
6.如权利要求1至4任意项所述的一种金属零件热处理设备，其特征在于：料筒底部为开口端，还包括料筒倒料装置，料筒倒料装置包括安装在料筒底部的活动块、活动块导向机构、驱动机构，驱动机构包括驱动电机和输出齿轮，在活动块上设有与输出齿轮啮合的齿条；金属零件成品接收装置安装在转盘转盘下方和料筒出料口的下方设定位置上。
7.如权利要求1至4任意项所述的一种金属零件热处理设备，其特征在于：在感应线圈的外侧设有第一外罩，感应线圈的两个端部伸出第一外罩并在第一外罩的侧壁上设有避空感应线圈两个端部的避空槽；在转盘外设有第二外罩，料筒置于第二外罩内。
8.如权利要求1至4任意项所述的一种金属零件热处理设备的热处理方法，其特征在于包括：感应线圈下降或料筒上升封闭对应料筒后，惰性气体从气口开始向该料筒充气，将该料筒的空气排出，然后通电加热金属零件到设定的温度，加入碳和/或氮，加热至设定时间，断电停止加热，感应线圈上升或料筒下降，感应线圈和料筒分离，转盘旋转，装有加热完成的金属零件的料筒转到出料位置，倒出金属零件于金属零件成品接收装置进行淬火冷却，完成金属零件的渗碳和/或氮热处理工艺；同时装有预备热处理的金属零件的料筒转至感应线圈的正下方；如此循环工作。
9.如权利要求1至4任意项所述的一种金属零件热处理设备的热处理方法，其特征在于：金属零件先与碳粉混合，感应线圈下降或料筒上升封闭料筒后，惰性气体从气口开始向料筒充气，将料筒的空气排出，然后通电加热金属零件到设定的温度，加热至设定时间，断电停止加热，从气口抽出碳粉加热后形成的碳烟，抽设定时间后停止，感应线圈上升或料筒下降，感应线圈和料筒分离，转盘旋转，装有加热完成的金属零件的料筒转到出料位置，倒出金属零件于金属零件成品接收装置进行淬火冷却，完成金属零件的渗碳热处理工艺；同时装有预备热处理的金属零件的料筒转至感应线圈的正下方；如此循环工作。
10.如权利要求1至4任意项所述的一种金属零件热处理设备的热处理方法，其特征在于包括：升降台下降封闭对应料筒后，惰性气体从气口开始向该料筒充气，将该料筒的空气排出，然后通电加热金属零件到设定的温度，加热至设定时间后通过改变感应线圈的功率让料筒内的金属零件降低至设定温度区域内实现温度缓冷，断电停止加热，之后用氮气高速冷却至该设定区域温度以下下至另一设定温度，再调整氮气冷却速度进行慢速度冷却至常温，完成整个金属零件气体光亮淬火过程，升降台上升，转盘旋转，装有加热完成的金属零件的料筒转到出料位置，取出零件；同时装有预备热处理的金属零件的料筒转至感应线圈的正下方；如此循环工作。
11.一种金属零件热处理设备的热处理方法，其特征在于包括：升降台下降封闭对应料筒后，惰性气体从气口开始向该料筒充气，将该料筒的空气排出，然后通电加热金属零件到设定的温度，加热至设定时间后通过改变感应线圈的功率让料筒内的金属零件降低至设定温度区域内实现温度缓冷，断电停止加热，升降台上升，转盘旋转，装有加热完成的金属零件的料筒转到出料位置，倒出金属零件于金属零件成品接收装置进行淬火冷却；同时装有预备处理的金属零件的料筒转至感应线圈的正下方；如此循环工作；该处理方法为气氛保护金属零件光亮热处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100411493A CN101781699B (zh) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | 一种金属零件热处理设备及热处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100411493A CN101781699B (zh) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | 一种金属零件热处理设备及热处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101781699A true CN101781699A (zh) | 2010-07-21 |
| CN101781699B CN101781699B (zh) | 2012-04-25 |
Family
ID=42521852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100411493A Expired - Fee Related CN101781699B (zh) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | 一种金属零件热处理设备及热处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101781699B (zh) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103642998A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 何英 | 一种利用了圆形转动盘和手动开启窗口的工件热处理方法 |
| CN103643006A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 杨健儿 | 利用了位置信号读取装置和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103643008A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 范全军 | 利用了圆形转动盘和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法 |
| CN103643005A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 黄肖峰 | 一种利用了手动开启窗口和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103642997A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 黄娟娟 | 利用了手动开启窗口和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法 |
| CN103642999A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 段现英 | 利用了圆形转动盘和位置信号读取装置的工件热处理方法 |
| CN103643009A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 张建锋 | 利用了三条轴向凹槽和手动开启窗口的工件热处理方法 |
| CN103667621A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-26 | 俞群涛 | 工件热处理方法 |
| CN103695615A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 黄世罕 | 工件热处理方法 |
| CN103695612A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 孟姣姣 | 利用了耐高温陶瓷材料和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103695614A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 孟祖钢 | 利用了三条轴向凹槽和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103695630A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 俞升洋 | 一种利用了圆形转动盘和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103695613A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 黄三甦 | 利用了三条轴向凹槽和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法 |
| CN103695629A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 段仲达 | 一种利用了圆形转动盘和三条轴向凹槽的工件热处理方法 |
| CN103822486A (zh) * | 2012-11-19 | 2014-05-28 | 江苏华东炉业有限公司 | 一种新型滚筒式电阻炉的炉内零件保护装置 |
| CN106048182A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-10-26 | 燕山大学 | 一种全包围式的大型筒节感应加热炉 |
| CN106148662A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-11-23 | 上海纳铁福传动系统有限公司 | 用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置及热处理方法 |
| CN106196798A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 太仓贝斯特机械设备有限公司 | 一种降温装置及其工作方法 |
| CN110916473A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-03-27 | 陈之中 | 一种数据化自动烹制菜肴的方法和设备 |
| CN112853045A (zh) * | 2021-01-01 | 2021-05-28 | 李长国 | 一种高效式五金加工热处理装置 |
| CN116989855A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-11-03 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种气体状态多参量检测传感器及其自校准方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5428208A (en) * | 1994-11-17 | 1995-06-27 | General Motors Corporation | Method of induction case hardening a rack bar |
| CN2800202Y (zh) * | 2005-02-24 | 2006-07-26 | 夏为民 | 内螺旋回转式中频感应加热炉 |
| CN201447490U (zh) * | 2009-07-24 | 2010-05-05 | 杨东佐 | 一种金属零件热处理设备 |
-
2009
- 2009-07-15 CN CN2009100411493A patent/CN101781699B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103822486A (zh) * | 2012-11-19 | 2014-05-28 | 江苏华东炉业有限公司 | 一种新型滚筒式电阻炉的炉内零件保护装置 |
| CN103822486B (zh) * | 2012-11-19 | 2015-09-02 | 江苏华东炉业有限公司 | 一种新型滚筒式电阻炉的炉内零件保护装置 |
| CN103642997B (zh) * | 2013-12-27 | 2015-03-25 | 无为县特种电缆产业技术研究院 | 利用了手动开启窗口和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法 |
| CN103642997A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 黄娟娟 | 利用了手动开启窗口和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法 |
| CN103695613B (zh) * | 2013-12-27 | 2015-04-08 | 黄三甦 | 利用了三条轴向凹槽和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法 |
| CN103642999A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 段现英 | 利用了圆形转动盘和位置信号读取装置的工件热处理方法 |
| CN103643009A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 张建锋 | 利用了三条轴向凹槽和手动开启窗口的工件热处理方法 |
| CN103667621A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-26 | 俞群涛 | 工件热处理方法 |
| CN103695615A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 黄世罕 | 工件热处理方法 |
| CN103695612A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 孟姣姣 | 利用了耐高温陶瓷材料和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103695614A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 孟祖钢 | 利用了三条轴向凹槽和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103695630A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 俞升洋 | 一种利用了圆形转动盘和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103695613A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 黄三甦 | 利用了三条轴向凹槽和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法 |
| CN103695629A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 段仲达 | 一种利用了圆形转动盘和三条轴向凹槽的工件热处理方法 |
| CN103643008A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 范全军 | 利用了圆形转动盘和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法 |
| CN103695615B (zh) * | 2013-12-27 | 2015-03-18 | 黄世罕 | 工件热处理方法 |
| CN103642998A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 何英 | 一种利用了圆形转动盘和手动开启窗口的工件热处理方法 |
| CN103643005A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 黄肖峰 | 一种利用了手动开启窗口和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103643006B (zh) * | 2013-12-27 | 2015-05-20 | 叶葵 | 利用了位置信号读取装置和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103695614B (zh) * | 2013-12-27 | 2015-05-27 | 孟祖钢 | 利用了三条轴向凹槽和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103643009B (zh) * | 2013-12-27 | 2015-06-03 | 浦江县科创进出口有限公司 | 利用了三条轴向凹槽和手动开启窗口的工件热处理方法 |
| CN103643005B (zh) * | 2013-12-27 | 2015-06-17 | 浦江县安恒进出口有限公司 | 一种利用了手动开启窗口和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN103643006A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-19 | 杨健儿 | 利用了位置信号读取装置和接触传感器的工件热处理方法 |
| CN106148662A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-11-23 | 上海纳铁福传动系统有限公司 | 用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置及热处理方法 |
| CN106148662B (zh) * | 2015-03-31 | 2017-11-03 | 上海纳铁福传动系统有限公司 | 用于加热淬火三销轴叉柄部的热处理装置及热处理方法 |
| CN106048182A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-10-26 | 燕山大学 | 一种全包围式的大型筒节感应加热炉 |
| CN106196798A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 太仓贝斯特机械设备有限公司 | 一种降温装置及其工作方法 |
| CN106196798B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-10-26 | 太仓贝斯特机械设备有限公司 | 一种降温装置及其工作方法 |
| CN110916473A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-03-27 | 陈之中 | 一种数据化自动烹制菜肴的方法和设备 |
| CN112853045A (zh) * | 2021-01-01 | 2021-05-28 | 李长国 | 一种高效式五金加工热处理装置 |
| CN116989855A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-11-03 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种气体状态多参量检测传感器及其自校准方法 |
| CN116989855B (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-08 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种气体状态多参量检测传感器及其自校准方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101781699B (zh) | 2012-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101781699B (zh) | 一种金属零件热处理设备及热处理方法 | |
| EP0723034B1 (en) | A gas carburising process and an apparatus therefor | |
| CN101633977B (zh) | 大圆机织针真空淬火方法 | |
| CN103436679B (zh) | 小直径高铬铸铁轧辊的差温热处理方法 | |
| CN104726677B (zh) | 固定衬板式厢式加热炉及其热成形分段强化工艺 | |
| CN104611538B (zh) | 应用于车用中空变截面轴头的淬火工艺及其使用设备 | |
| CN104729278B (zh) | 运动托辊式厢式加热炉及热成形分段强化工艺 | |
| CN102297583B (zh) | 一种蒸汽氧化井式炉 | |
| WO2009037982A1 (ja) | 高温還元鉄を用いたホットブリケットアイアンの製造方法並びにそのための熱間成形用還元鉄の温度制御方法及び装置 | |
| CN206207993U (zh) | 多功能箱式电阻炉 | |
| CN102808188A (zh) | 用于变速器内齿圈的气体渗碳淬火工艺 | |
| CN101363077A (zh) | 冷精锻齿轮毛坯等温球化退火工艺 | |
| CN105856725B (zh) | 一种双金属贝氏体‑马氏体复相耐磨衬板及其制备方法 | |
| CN201447490U (zh) | 一种金属零件热处理设备 | |
| CN100532647C (zh) | 炉底滚轴传动式连续渗碳热处理炉 | |
| CN1840714A (zh) | 冷轧工作辊辊身淬硬层的制造方法 | |
| CN108085591A (zh) | 一种具有低焊接裂纹敏感性能的钢板htnm400及其生产方法 | |
| CN101928912A (zh) | 一种热作模具钢的低温渗碳方法 | |
| CN105937017A (zh) | 一种连续式真空热处理炉 | |
| CN203034051U (zh) | 一种双层间歇式球化退火炉 | |
| CN110670012A (zh) | 一种渗碳钢丸及其生产装置 | |
| CN100580103C (zh) | 箱型无氧化热处理炉 | |
| CN105821333A (zh) | 一种低合金磨辊的制造方法 | |
| CN106591694B (zh) | 一种耐磨耐热蠕墨铸铁及其生产工艺 | |
| CN105112766A (zh) | 一种用于颚式破碎机的耐磨高韧高铬锰铸铁颚板及其制备方法 |
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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181012 Address after: 510000 Fenghuang three road, Kowloon Town, Luogang District, Guangzhou, Guangdong, 16 Patentee after: GUANGZHOU CCM ELECTRICAL APPLIANCE Co.,Ltd. Address before: 523860 Guangdong, Dongguan, Changan Town, Wu Sha Village Li Sixth Economic Development Zone, West Arts crafts emporium Patentee before: Yang Dongzuo |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120425 |