CN103352107B - 一种锻造磨球等温控制淬火装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锻造磨球等温控制淬火装置及方法，包括有三个相互配合空冷螺旋输送机、水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机，首先将水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机分别置于相应的介质槽中或在其上方分别设置一排相应介质的介质喷管；同时根据待淬火的锻磨球设定好空冷螺旋输送机、水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机的电机转速；然后将锻后的中碳合金钢材质的锻磨球沿滑道依次进入空冷螺旋输送机进行空冷、水淬螺旋输送机进行水淬、油淬螺旋输送机进行油淬，然后通过油淬螺旋输送机出料口的滑道将其输送至退火炉进行退火处理至室温后，整过淬火过程结束。本发明克服了中碳钢易淬火开裂的瓶颈，可获得可具有一定的韧性的新型高抗磨锻造磨球，产品质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及淬火领域，尤其涉及一种锻造磨球等温控制淬火装置及方法。
背景技术
磨球作为一种研磨介质，广泛应用于矿山冶金、能源火电、非金属加工、建材水泥、水煤浆及磁性材料等行业的粉体工程。由于需满足各行业不同设备、不同工况条件的要求，制造磨球的材质多种多样，如锻制钢球、球墨铸铁磨球、铬合金铸造磨球等，规格亦从Ø6mm到Ø150mm 甚至更大直径，所以不断地研究、提高磨球的耐磨性，降低其单位损耗，有着重要的经济意义。
中碳合金钢材质的锻磨球具有高硬度、高耐磨性、高韧性和高抗冲击性等性能，其性能受淬火工艺的影响，现有的淬火过程是先利用余热淬火，然后在放入淬火装置中进行淬火，但已有的淬火装置结构简单，为单一的水淬或油淬，而且工艺方法不容易操作，生产成本高，过程中锻球的内应力得不到控制，中碳钢易淬火开裂，淬火温度、回火温度不容易控制，影响产品性能和产品质量。
发明内容
本发明的目的是为了弥补已有技术的不足，提供了一种等锻造磨球等温控制淬火装置及方法，克服了中碳钢易淬火开裂的瓶颈，通过淬火温度、回火温度的控制，获得可具有一定的韧性的新型高抗磨锻造磨球，而且采用等温装置控制磨球的淬火温度，水淬加油淬双介质淬火新工艺，获得稳定的产品质量。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种锻造磨球等温控制淬火装置，其特征在于：包括有三个相互配合空冷螺旋输送机、水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机，所述空冷螺旋输送机、水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机分别包括有横直的筒体，所述筒体的上端部设有轴向开槽，所述筒体的中部分别设有一横直的转轴，所述转轴上分别设有螺旋叶片，所述筒体的一端分别设有进料口，所述进料口分别与其相应的螺旋叶片的进料端相连通，所述筒体的另一端分别设有出料口，所述出料口分别与其相应的螺旋叶片的出料端相连通，所述空冷螺旋输送机的出料口与水淬螺旋输送机的进料口以及水淬螺旋输送机的出料口与油淬螺旋输送机的进料口之间通过滑道相互连接，且空冷螺旋输送机的进料口和油淬螺旋输送机的出料口分别设有供锻磨球送料、出料的滑道，所述转轴分别由调速电机驱动。
所述的螺旋叶片与筒体之间的间隙小于锻磨球的直径，所述相邻螺旋叶片之间的间距不小于锻磨球的直径。
所述的三个相互配合空冷螺旋输送机、水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机为上下结构，其上方的螺旋输送机的出料口位于下方螺旋输送机的进料口的正上方。
其具体步骤如下：首先将水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机分别置于相应的介质槽中或在水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机上方分别设置一排相应介质的介质喷管；同时根据待淬火的锻造磨球设定好空冷螺旋输送机、水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机的电机转速；然后将锻后的中碳合金钢材质的锻造磨球沿滑道进入空冷螺旋输送机进行空冷，其中由空冷螺旋输送机的调速电机控制输送速度，确保锻磨球被输送至水淬螺旋输送机的温度控制在750-850℃进行水淬，其中由水淬螺旋输送机的调速电机控制输送速度，确保锻磨球被输送至油淬螺旋输送机的温度控制在350-450℃，其中由油淬螺旋输送机的调速电机控制输送速度，确保锻磨球被输送至油淬螺旋输送机的温度控制在200-300℃，然后通过油淬螺旋输送机出料口的滑道将其输送至退火炉进行退火处理至室温后，整过淬火过程结束，即可得到高抗锻磨球。
其原理是：通过空冷螺旋输送机对锻压后的锻磨球进行余热淬火，然后再依次进行水淬和油淬，过程中通过控制空冷螺旋输送机的电机转速，使各个淬火过程的锻造磨球的温度冷却到一定范围，然后通过油淬螺旋输送机出料口的滑道将其输送至退火炉进行退火处理至室温后，即可完成淬火过程。
锻造磨球采用中碳合金钢为坯料，锻压后利用余热淬火，获得除表面硬度大于60HRC外，钢球整体还应具有一定的韧性的新型高抗磨锻造磨球。其技术先进性主要包含以下三方面的内容：
1、克服中碳钢易淬火开裂的瓶颈；
2、研发新型高抗磨锻造磨球的生产工艺，通过淬火温度、回火温度的控制，获得具有一定的韧性的新型高抗磨锻造磨球；
3、采用等温装置控制磨球的淬火温度，水淬加油淬双介质淬火新工艺，获得稳定的产品质量。
将坯料锻后先进行水淬，以达到锻球快速淬火的目的，淬透效果明显；当水淬到一定程度后，锻球的内部应力会越来越大，此时宜采用油淬的方法，淬火速度较慢，产生的应力较小；最后采用回火的方法消除锻球内部应力，得到一种高抗磨锻球，提高了锻球的表面硬度，增加了淬透层。
本发明的优点是：
a、先水淬再油淬，可提高锻球淬透层，同时锻球的内应力得到控制，不易产生破裂；
b、通过对水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机转速的控制，可严格掌控水淬的入水温度和出水温度、油淬的入油温度和出油温度，从而保证锻球的质量控制标准；
C、利用锻后余热淬火，降低生产成本。
附图说明
图1 为本发明结构示意图。
图2为本发明局部剖视图。
具体实施方式
参见附图，一种锻造磨球等温控制淬火装置，包括有三个相互配合空冷螺旋输送机1、水淬螺旋输送机2和油淬螺旋输送机3，空冷螺旋输送机1、水淬螺旋输送机2和油淬螺旋输送机3分别包括有横直的筒体，筒体的上端部设有轴向开槽，筒体的中部分别设有一横直的转轴4，转轴4上分别设有螺旋叶片5，筒体的一端分别设有进料口6，进料口6分别与其相应的螺旋叶片5的进料端相连通，筒体的另一端分别设有出料口7，出料口7分别与其相应的螺旋叶片5的出料端相连通，空冷螺旋输送机1的出料口7与水淬螺旋输送机2的进料口6以及水淬螺旋输送机2的出料口7与油淬螺旋输送机3的进料口6之间通过滑道9相互连接，且空冷螺旋输送机1的进料口6和油淬螺旋输送机3的出料口7分别设有供锻造磨球送料、出料的滑道9，转轴4分别由调速电机8驱动；螺旋叶片5与筒体之间的间隙小于锻磨球的直径，相邻螺旋叶片5之间的间距不小于锻磨球的直径；三个相互配合空冷螺旋输送机1、水淬螺旋输送机2和油淬螺旋输送机3为上下结构，其上方的螺旋输送机的出料口7位于下方螺旋输送机的进料口6的正上方。
其具体步骤如下：首先将水淬螺旋输送机2和油淬螺旋输送机3分别置于相应的介质槽中或在水淬螺旋输送机2和油淬螺旋输送机3上方分别设置一排相应介质的介质喷管；同时根据待淬火的锻磨球设定好空冷螺旋输送机1、水淬螺旋输送机2和油淬螺旋输送机3的电机转速；然后将锻后的中碳合金钢材质的锻磨球沿滑道9进入空冷螺旋输送机1进行空冷，其中由空冷螺旋输送机1的调速电机8控制输送速度，确保锻磨球被输送至水淬螺旋输送机2的温度控制在800℃进行水淬，其中由水淬螺旋输送机2的调速电机8控制输送速度，确保锻造磨球被输送至油淬螺旋输送机3的温度控制在400℃，其中由油淬螺旋输送机3的调速电机8控制输送速度，确保锻磨球被输送至油淬螺旋输送机3的温度控制在250℃，然后通过油淬螺旋输送机3出料口7的滑道9将其输送至退火炉进行退火处理至室温后，整过淬火过程结束，即可得到高抗锻磨球。
Claims (2)
1.一种锻造磨球等温控制淬火装置，其特征在于：包括有三个相互配合空冷螺旋输送机、水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机，所述空冷螺旋输送机、水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机分别包括有横直的筒体，所述筒体的上端部设有轴向开槽，所述筒体的中部分别设有一横直的转轴，所述转轴上分别设有螺旋叶片，所述筒体的一端分别设有进料口，所述进料口分别与其相应的螺旋叶片的进料端相连通，所述筒体的另一端分别设有出料口，所述出料口分别与其相应的螺旋叶片的出料端相连通，所述空冷螺旋输送机的出料口与水淬螺旋输送机的进料口以及水淬螺旋输送机的出料口与油淬螺旋输送机的进料口之间通过滑道相互连接，且空冷螺旋输送机的进料口和油淬螺旋输送机的出料口分别设有供锻磨球送料、出料的滑道，所述转轴分别由调速电机驱动； 所述的螺旋叶片与筒体之间的间隙小于锻造磨球的直径，所述相邻螺旋叶片之间的间距不小于锻磨球的直径； 所述的三个相互配合空冷螺旋输送机、水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机为上下结构，其上方的螺旋输送机的出料口位于下方螺旋输送机的进料口的正上方。
2.一种基于权利要求1所述的一种锻造磨球等温控制淬火装置的操作方法，其特征在于：其具体步骤如下：首先将水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机分别置于相应的介质槽中或在水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机上方分别设置一排相应介质的介质喷管；同时根据待淬火的锻造磨球设定好空冷螺旋输送机、水淬螺旋输送机和油淬螺旋输送机的电机转速；然后将锻后的中碳合金钢材质的锻造磨球沿滑道进入空冷螺旋输送机进行空冷，其中由空冷螺旋输送机的调速电机控制输送速度，确保锻磨球被输送至水淬螺旋输送机的温度控制在750-850℃进行水淬，其中由水淬螺旋输送机的调速电机控制输送速度，确保锻磨球被输送至油淬螺旋输送机的温度控制在350-450℃，其中由油淬螺旋输送机的调速电机控制输送速度，确保锻磨球被输送至油淬螺旋输送机的温度控制在200-300℃，然后通过油淬螺旋输送机出料口的滑道将其输送至退火炉进行退火处理至室温后，整过淬火过程结束，即可得到高抗锻磨球。
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