CN102492825A - 钢带贝马复相淬火系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供钢带贝马复相淬火系统，包括发卷轮、收卷轮、连接发卷轮和收卷轮的钢带，所述发卷轮与收卷轮之间依次设有对钢带进行热处理的加热炉、冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置、恒温炉、空气冷却器、回火炉。设备简单，热处理成本低，操作方便，且无环境污染，采用该淬火系统制成的贝马复相钢带，其硬度超过马氏体钢带，其韧性超过贝氏体钢带。

Description

钢带贝马复相淬火系统
技术领域
本发明涉及热处理领域，具体涉及钢带贝马复相淬火系统。
背景技术
钢带马氏体淬火工艺是先把钢带加热到840-870度，使钢带组织转变为奥氏体，然后迅速冷却，把温度降低到马氏体转变温度以下，使钢带组织全部转变为马氏体，再通过回火炉进行回火，使组织转变为屈氏体。这种马氏体钢带，硬度虽高，但韧性低，这就限制了它的适用性。随着科学技术和工业的发展，对钢带性能提出了越来越高的要求。不仅要求钢带有较高的强度，还要有较高的韧性，钢带强韧化的研究已显得越来越重要，利用复相组织是实现钢的强韧化的主要途径之一。复相组织可以使每个组成相发挥其本身的优点，使其兼有两个组成相的优点。贝马复相钢带，就兼备了马氏体钢带的高强度和贝氏体钢带的高韧性，而且其强度和韧性都大于组成单相，这就大大增加了贝马复相钢带的适用性和使用价值。钢带贝马复相淬火设备的关键设备是钢带快速冷却装置，必须要求冷却的终点温度可调，可以用硝盐溶液淬火或低熔点金属液淬火，但这二种装置设备复杂，热处理成本高，而且还会污染环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供钢带贝马复相淬火系统，设备简单，热处理成本低，操作方便，且无环境污染。
为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：钢带贝马复相淬火系统，包括发卷轮、收卷轮、连接发卷轮和收卷轮的钢带，所述发卷轮与收卷轮之间依次设有对钢带进行热处理的加热炉、冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置、恒温炉、空气冷却器、回火炉。
作为优选，所述冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置包括上固定板、下固定板、连接上固定板与下固定板的立柱，所述上固定板上设有上水箱，所述上水箱底部设有上压板，所述下固定板上设有下水箱，所述下水箱顶部设有下压板，所述上压板与下压板之间穿设有通过上压板和下压板的导热进行冷却淬火的钢带，所述上水箱上设有上进水口、水平方向上并列设置的至少两个上出水口；所述下水箱上有下进水口、水平方向上并列设置的至少两个下出水口；所述上出水口和下出水口上均设有阀门。
作为优选，所述上进水口与相邻的上出水口之间的水平距离为10cm，所述相邻的两个上出水口之间的水平距离为5cm；所述下进水口与相邻的下出水口之间的水平距离为10cm，所述相邻的两个下出水口之间的水平距离为5cm。
作为优选，所述上进水口和下进水口上均设有流量计。用来精确地调节冷却的终点温度。
作为优选，所述上水箱和下水箱内均设有导水板。既可用来增加导热性能，又可使压板横向温度分布均匀。
作为优选，所述上压板和下压板的材料为调质成马氏体的65Mn钢板，其厚度为4～5mm。导热能力好。
作为优选，所述上压板和下压板的表面均电镀有硬铬层。它的硬度很高，可使保护板和钢带都不会损伤。
作为优选，所述上固定板上设有连接在上水箱顶部控制上水箱上下运动的压缩空气缸。
作为优选，所述上水箱顶部还设有联接板，所述压缩空气缸连接在联接板上，所述联接板的两侧设有活络滑接在立柱上的滑块。保证了上水箱的上下竖直运动。
作为优选，所述立柱与上固定板、下固定板之间通过螺母固定。连接牢靠。
有益效果：
本发明采用上述技术方案提供钢带贝马复相淬火系统，设备简单，热处理成本低，操作方便，且无环境污染，采用该淬火系统制造的贝马复相钢带的硬度超过马氏体钢带，其韧性超过贝氏体钢带。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置的结构示意图；
图3为本发明中冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置内的上水箱的内部结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，钢带贝马复相淬火系统，包括发卷轮21、收卷轮22、连接发卷轮21和收卷轮22的钢带1，所述发卷轮21与收卷轮22之间依次设有对钢带1进行热处理的加热炉23、冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置24、恒温炉25、空气冷却器26、回火炉27。如图2和图3所示，所述冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置24包括上固定板14、下固定板12、连接上固定板14与下固定板12的立柱10，所述上固定板14上设有上水箱2，所述上水箱2底部设有上压板4，所述下固定板12上设有下水箱3，所述下水箱3顶部设有下压板5，所述上压板4与下压板5之间穿设有通过上压板4和下压板5的导热进行冷却淬火的钢带1，所述上水箱2上设有上进水口6、水平方向上并列设置的至少两个上出水口8；所述下水箱3上有下进水口7、水平方向上并列设置的至少两个下出水口9；所述上出水口8和下出水口9上均设有阀门18。所述上进水口6与相邻的上出水口8之间的水平距离为10cm，所述相邻的两个上出水口8之间的水平距离为5cm；所述下进水口7与相邻的下出水口9之间的水平距离为10cm，所述相邻的两个下出水口9之间的水平距离为5cm。所述上进水口6和下进水口7上均设有流量计19。所述上水箱2和下水箱3内均设有导水板17。所述上出水口8采用5个，依照导水板17的导水流向相间设置在上水箱2的前侧和后侧；所述下出水口9采用5个，依照导水板17的导水流向相间设置在下水箱3的前侧和后侧。所述上压板4和下压板5的表面均电镀有硬铬层20。所述上固定板12上设有连接在上水箱2顶部控制上水箱2上下运动的压缩空气缸16。所述上水箱2顶部还设有联接板13，所述压缩空气缸16连接在联接板13上，所述联接板13的两侧设有活络滑接在立柱10上的滑块11。所述立柱13与上固定板12、下固定板10之间通过螺母15固定。所述上压板4和下压板5的材料均采用调质成马氏体的65Mn钢板。所述上压板4和下压板5的厚度为4～5mm。本发明中采用了冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置24，设备简单，热处理成本低，操作方便，且无环境污染。
实际工作时，钢带1经发卷轮21发出，经加热炉23加热到840-870度，使组织转变为奥氏体，然后经冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置24把温度降低到稍大于钢带马氏体转变温度Mf以上(例如300度)，再进入恒温炉25等温一段时间使25-40％组织转变为贝氏体，再经空气冷却器26逐渐把温度降低到Mf以下，使余下的组织全部转变为马氏体，然后进入回火炉27回火为屈氏体，后让其自然冷却，经收卷轮22收卷。
钢带经贝氏体淬火后，先形成的针状下贝氏体分割了奥氏体的晶粒，使奥氏体晶粒变得非常细小，使得后形成的马氏体束板条和碳化物细化，从而增加了钢的强度，同时少量的贝氏体通过塑性形变有效地缓和裂纹尖端的三向拉伸应力状态，使断裂机制发生明显改变，从而加强了韧性。所以贝马复相淬火的钢带，其硬度超过马氏体，其韧性超过贝氏体。用贝马复相钢带制的成品，由于强度和韧性的增强，可以使使用寿命增加3-4倍，可以大幅度提高产品的质量。贝马复相钢带由于采用二步淬火，使得热处理的内应力大为减小，从而使得钢带热处理的变形大大减小，提高钢带热处理的平整度。
水冷却压板淬火装置中采用压板导热来对钢带进行冷却，影响钢带冷却的终点温度的因素有四个：一是压板的长度，二是压板的材料和厚度，三是通入水箱的水温，四是通入水箱的水流量。一般压板的材料和进水温度是不可调节的，故可用调节压板的长度和调节进水流量来控制钢带冷却的终点温度，调节压板的长度可以通过替换不同长度的压板来实现。如图3所示，冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置24中的上水箱2上设有1个上进水口6和5个上出水口8，上水箱2内设有导水板17，5个上出水口8依照导水板17的导水流向相间设置在上水箱2的前侧和后侧，5个上出水口8上的阀门18在同一时间只有1个被打开，其余都关闭。参照图2，上进水口6与上出水口8之间的上压板4上由于不断有冷却水流过，冷却能力最强，它能迅速把钢带的温度降低到500度以下(即绕过鼻子点温度)，上出水口8以后的上压板4上由于没有流动的水来冷却，其冷却能力就很弱，因此开启不同上出水口8上的阀门18，就相当于改变上压板4的长度，能够调节钢带冷却的终点温度。这种结构比用直接调节压板长度来调节终点温度要好，因为这种结构只要一副压板就可以实现冷却终点温度的调节，使用方便，而且其总长度不变，故压板的稳定性不变，如果用不同长度的压板来调节终点温度，则要用很多压板，使用很不方便，而且在长度很短的情况下，压板的稳定性差，会使钢带淬火温度不均匀。如图2所示，所述上进水口6和下进水口7上均设有流量计19，所述上出水口8和下出水口9上均设有阀门18，调节阀门18的大小可控制上出水口8和下出水口9的出水量，并通过流量计19观测上进水口6和下进水口7的进水流量，可进一步定量精确地调节冷却终点温度。

Claims (10)

1.钢带贝马复相淬火系统，包括发卷轮(21)、收卷轮(22)、连接发卷轮(21)和收卷轮(22)的钢带(1)，其特征在于：所述发卷轮(21)与收卷轮(22)之间依次设有对钢带(1)进行热处理的加热炉(23)、冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置(24)、恒温炉(25)、空气冷却器(26)、回火炉(27)。
2.根据权利要求1所述的钢带贝马复相淬火系统，其特征在于：所述冷却终点温度可调的钢带水冷却压板淬火装置(24)包括上固定板(14)、下固定板(12)、连接上固定板(14)与下固定板(12)的立柱(10)，所述上固定板(14)上设有上水箱(2)，所述上水箱(2)底部设有上压板(4)，所述下固定板(12)上设有下水箱(3)，所述下水箱(3)顶部设有下压板(5)，所述钢带(1)穿设在上压板(4)与下压板(5)之间通过上压板(4)和下压板(5)的导热进行冷却淬火，所述上水箱(2)上设有上进水口(6)、水平方向上并列设置的至少两个上出水口(8)；所述下水箱(3)上有下进水口(7)、水平方向上并列设置的至少两个下出水口(9)；所述上出水口(8)和下出水口(9)上均设有阀门(18)。
3.根据权利要求2所述的钢带贝马复相淬火系统，其特征在于：所述上进水口(6)与相邻的上出水口(8)之间的水平距离为10cm，所述相邻的两个上出水口(8)之间的水平距离为5cm；所述下进水口(7)与相邻的下出水口(9)之间的水平距离为10cm，所述相邻的两个下出水口(9)之间的水平距离为5cm。
4.根据权利要求2所述的钢带贝马复相淬火系统，其特征在于：所述上进水口(6)和下进水口(7)上均设有流量计(19)。
5.根据权利要求2所述的钢带贝马复相淬火系统，其特征在于：所述上水箱(2)和下水箱(3)内均设有导水板(17)。
6.根据权利要求2所述的钢带贝马复相淬火系统，其特征在于：所述上压板(4)和下压板(5)的材料为调质成马氏体的65Mn钢板，其厚度为4～5mm。
7.根据权利要求2所述的钢带贝马复相淬火系统，其特征在于：所述上压板(4)和下压板(5)的表面均电镀有硬铬层(20)。
8.根据权利要求2所述的钢带贝马复相淬火系统，其特征在于：所述上固定板(12)上设有连接在上水箱(2)顶部控制上水箱(2)上下运动的压缩空气缸(16)。
9.根据权利要求8所述的钢带贝马复相淬火系统，其特征在于：所述上水箱(2)顶部还设有联接板(13)，所述压缩空气缸(16)连接在联接板(13)上，所述联接板(13)的两侧设有活络滑接在立柱(10)上的滑块(11)。
10.根据权利要求2所述的钢带贝马复相淬火系统，其特征在于：所述立柱(13)与上固定板(12)、下固定板(10)之间通过螺母(15)固定。
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