CN104726653A - 一种余温调质淬火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种余温调质淬火工艺,经下料、加热、锻压、穿孔、调质和淬火等步骤后得到成品。本发明提供的方法集中调质淬火,减少了热量损失,减少了生产工序与生产周期,精确的温度控制淬火温度提高了成品率与成品质量。
Description
技术领域
本发明属于金属淬火领域,具体涉及一种余温调质淬火工艺。
背景技术
调质件大都在比较大的动载荷作用下工作,它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用,有的表面还具有摩擦,要求有一定的耐磨性等等。总之,零件处在各种复合应力下工作。这类零件主要为各种机器和机构的结构件,如轴类、连杆、螺柱、齿轮等,在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。尤其是对于重型机器制造中的大型部件,调质处理用得更多.因此,调质处理在热处理中占有很重要的位置。
在机械产品中的调质件,因其受力条件不同,对其所要求的性能也就不完全一样。一般说来,各种调质件都应具有优良的综合力学性能,即高强度和高韧性的适当配合,以保证零件长期顺利工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种余温调质淬火工艺,用于汽车半轴套管的使用的高效、节能、环保、且寿命长的产品,该产品安全性高、电能转换热能效率好、外形美观、实用方便。
一种余温调质淬火工艺,其特征在于,其工艺步骤包括如下:
1)根据工件要求选择合适的圆钢,用龙门吊放到下料台上,有数控下料锯床按设定要求下料,并放到中频加热炉的上料台;
2)中频加热炉根据原先设定的程序进行自动上料并加热,加热完毕的料件,经过自动温度分选装置后到达机器人取料处,并给机器人取料;
3)机器人取料后,放入630吨压力机压制,630吨压制完毕后;机器人取出工件,放入1000吨压力机压制,1000吨压制完毕后;机器人取出工件,放入315吨压力机压制穿孔,315吨压制完毕后,机器人取出工件,放到调质炉取料台;
4)穿孔完毕后的工件,由机械手马上把工件放到调质炉工作平台,并给调质炉驱动系统发出信号,由调质炉驱动系统把工件送入调质炉内;
5)调质炉内采用多层次加热,并且达不到工件内部晶体结构转换温度不允许工件出炉,从而保证了调质工件的质量;
6)达到调质温度的工件,被操动系统快速送入淬火液中进行淬火处理,得到成品。
其中,所述步骤2)中自动温度分选装置选出达不到温度要求的工件。
其中,所述步骤4)中穿孔完毕后的工件温度为650-700℃。
其中,所述步骤5)中的调质炉采用四个加热区,为了保证工件调质温度在有效温差内,调质炉根据长度设四个加热区,一区为正常加热区,二、三、四区为机动加热区,根据工件在炉内温度自动启动或关闭,当经过一区的工件未达到要求温度时,到达二区后自动启动二区内加热装置;当经过二区的工件未达到要求温度时,到达三区后自动启动三区内加热装置;同理四区类似,四区是为大工件准备。
其中,所述调质炉的温度控制为AC3线以上 30-70℃,根据件的壁厚设定1.2min/mm,据炉长设定保证件充份加热40分钟以上后,再在炉口滞留10-12秒后自动进入专用水剂淬火池。
其中,所述步骤6)中的淬火液温度控制:15-55℃,淬火液浓度控制:6-8%。
其中,所述步骤6)中的淬火液pH值:7.5-9。
其中,所述步骤2)的中频加热炉的加热温度范围为800-1000℃。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、把原来调质淬火工序合并一个工序生产,避免了原来穿孔完毕后(一个班次),集中调质淬火,减少了热量损失。
2、由于每个工件按工序依次完成调质淬火,生产工期由原来的2-3个班次,缩短为一个班次。
3、由原来的集中淬火改为单件淬火淬火液的温度不至于变化过大,从而保证了淬火后工件工艺参数的最小差异。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例
本发明提供一种余温调质淬火工艺,以工件M6为例,材质40MnB;经过锻压完成的工件M6,温度700-750℃,由机械手放到调质炉的U型取料轨道上,并发信号给调质炉的送料系统,由送料系统送入调质炉进行加热,炉内温度根据M6材料属性设定为900℃,根据炉内工件的温度和要求的保温时间,自动启动或停止加热和工件的出炉时间(完成工件金相组织的转化-由铁素体到奥氏体的转化)。再由送料系统送入专用淬火池中,并开启淬火液循环降温泵,以保证每个工件的入水时淬火液温度一致,并用20HZ的速度匀速将工件由池底向出料口移动,以保证工件金相获得细马氏体组织及合适的硬度(HRC45度以上)。
温度650℃左右的工件用推杆自动推入炉膛,恒温设定AC3线以上30-70℃,根据件的壁厚设定1.2分钟/mm,据炉长设定保证件充份加热40分钟以上后,再在炉口滞留10-12秒后自动进入专用水剂淬火池,开启循环泵,保证件650-550℃在理想的冷速下得到极细的珠光体,再用专用传送带以20Hz的传送速度,匀速将工件向上游蠕动,保证350℃马氏体开始转变需要的缓冷且温度是随时变化的条件,从而获得片状的细马氏体组织。测淬火件的硬度HRC45以上,高温回火后5倍式样抗拉强度≥820MPa/mm2,延伸率≥16%,屈强比0.84以上。
马氏体转变情况:
测件的硬度HRC40 马氏体转变达到50%
测件的硬度HRC45 马氏体转变达到80%
测件的硬度HRC49-56 马氏体转变达到90%以上。
淬火件的回火500-650高温回火后看金相组织级别达4级以上。
以上所述仅为本发明的一实施例,并不限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种余温调质淬火工艺,其特征在于,其工艺步骤包括如下:
1)根据工件要求选择合适的圆钢,用龙门吊放到下料台上,有数控下料锯床按设定要求下料,并放到中频加热炉的上料台;
2)中频加热炉根据原先设定的程序进行自动上料并加热,加热完毕的料件,经过自动温度分选装置后到达机器人取料处,并给机器人取料;
3)机器人取料后,放入630吨压力机压制,630吨压制完毕后;机器人取出工件,放入1000吨压力机压制,1000吨压制完毕后;机器人取出工件,放入315吨压力机压制穿孔,315吨压制完毕后,机器人取出工件,放到调质炉取料台;
4)穿孔完毕后的工件,由机械手马上把工件放到调质炉工作平台,并给调质炉驱动系统发出信号,由调质炉驱动系统把工件送入调质炉内;
5)调质炉内采用多层次加热,并且达不到工件内部晶体结构转换温度不允许工件出炉,从而保证了调质工件的质量;
6)达到调质温度的工件,被操动系统快速送入淬火液中进行淬火处理,得到成品。
2.根据权利要求书1所述的一种余温调质淬火工艺,其特征在于,所述步骤2)中自动温度分选装置选出达不到温度要求的工件。
3.根据权利要求书1所述的一种余温调质淬火工艺,其特征在于,所述步骤4)中穿孔完毕后的工件温度为650-700℃。
4.根据权利要求书1所述的一种余温调质淬火工艺,其特征在于,所述步骤5)中的调质炉采用四个加热区,为了保证工件调质温度在有效温差内,调质炉根据长度设四个加热区,一区为正常加热区,二、三、四区为机动加热区,根据工件在炉内温度自动启动或关闭,当经过一区的工件未达到要求温度时,到达二区后自动启动二区内加热装置;当经过二区的工件未达到要求温度时,到达三区后自动启动三区内加热装置;同理四区类似,四区是为大工件准备。
5.根据权利要求书1所述的一种余温调质淬火工艺,其特征在于,所述调质炉的温度控制AC3线以上为30-70℃,根据件的壁厚设定1.2min/mm,据炉长设定保证件充份加热40分钟以上后,再在炉口滞留10-12秒后自动进入专用水剂淬火池。
6.根据权利要求书1所述的一种余温调质淬火工艺,其特征在于,所述步骤6)中的淬火液温度控制:15-55℃,淬火液浓度控制:6-8%。
7.根据权利要求书1所述的一种余温调质淬火工艺,其特征在于,所述步骤6)中的淬火液PH值:7.5-9。
8.根据权利要求书1所述的一种余温调质淬火工艺,其特征在于,所述步骤2)的中频加热炉的加热温度范围为800-1000℃。
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