CN105907924A - 一种圆环链热处理节能工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圆环链热处理的节能工艺，包括在超音频淬火线圈中进行淬火，频率15~26kHz，中频回火线圈中进行回火，频率3~7kHz。本发明将淬火的超音频频率和回火的中频频率进行了不同范围的设置，并且又有机衔接，相互配合，产生了良好的热处理效果，各项指标均符合要求，有效提高了电能的利用率，大幅度节约了电能。

Description

一种圆环链热处理节能工艺
技术领域
本发明涉及一种热处理工艺，具体涉及一种对圆环链在保证热处理品质的条件下能够有效节省电能的工艺。
背景技术
圆环链是通过钢筋链环依次相套连接而成的链状体，是牵引、起重等场合的重要着力工具，有着非常广泛的应用。圆环链每个链环的硬度和韧性对整个链体的牢固性和使用寿命有着决定作用，而圆环链在制作时的热处理工艺对链环的硬度和韧性又有着重要影响。通常，对利用中频电源驱动感应线圈来加热圆环链的热处理工艺，会采用相同的频率进行淬火和回火。例如先在中频8kHz进行淬火加热至淬火温度，然后置于冷水进行快速冷却，再在中频8kHz进行回火加热至回火温度，然后冷却得到成品圆环链。再如发明专利CN103334000A公开的一种矿用圆环链的热处理方法，在特定尺寸线圈的基础上，首先进行中频3kHz淬火处理，然后进行中频3kHz高温回火处理，接着进行中频3kHz亚温淬火处理和中频3kHz低温回火处理，最后进行自然冷却，得到了硬度达HRC 42-45、强度达1128kN的圆环链。这种电磁感应加热虽然速度快，但是消耗大量电能，如何在保证质量的同时降低电能消耗，一直是本领域急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种圆环链热处理节能工艺，该工艺不仅对圆环链热处理效果好，还能极大程度地节约电能。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种圆环链热处理节能工艺，所述圆环链由链环依次相套组成，每个链环所用钢筋直径为5~12mm，其特征在于包括如下步骤：
（a）使待处理的圆环链通过超音频淬火线圈进行淬火加热至淬火温度，并将处于淬火温度的圆环链置于室温水中进行冷却得到淬火圆环链，所述超音频淬火线圈与超音频电源相连，超音频频率为15~26kHz，超音频淬火线圈的内径为32~55mm；
（b）使淬火圆环链通过中频回火线圈进行回火加热至回火温度，然后将处于回火温度的圆环链冷却至室温得到成品圆环链，所述中频回火线圈与中频电源相连，中频频率为3~7kHz，中频回火线圈的内径为32~55mm。
优选的，所述步骤（a）中超音频频率为15~23kHz，所述步骤（b）中中频频率为4~6kHz。
进一步优选的，所述步骤（a）中超音频频率为21kHz，所述步骤（b）中中频频率为5kHz。
进一步的，所述步骤（a）中淬火温度为840~900℃，所述步骤（b）中回火温度为350~400℃。
本发明在15~26kHz超音频下进行淬火，使工件表面加热速度快，电能利用率高，同时利用热传导对工件内部进行加热，提高热量利用率，减少向外流失，这是节能的关键环节，然后在3~7kHz下中频回火，此频率下有利于内外同时加热，提高回火效果，尤其有利于保证工件在前述淬火工序产生硬度后再具备可靠的韧性，最终实现理想的热处理质量，本环节的回火质量为前期得以通过高频率淬火节能提供了现实保障。据计算，通常8kHz淬火和回火的热处理方法电能利用率为25~35%，本发明的电能利用率为55~65%以上。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
本发明针对的圆环链由链环依次相套组成，每个链环所用钢筋直径为有5、6、8、10、12mm等多种规格，图1为本发明的流程图，下面通过具体实施例对本发明做进一步说明：
实施例1 钢筋直径为5mm的圆环链A的热处理过程
（a）设备条件：超音频淬火线圈与超音频电源相连，超音频电源将380V交流电整流成0~500V可调直流电并逆变输出给超音频淬火线圈，超音频淬火线圈由紫铜空心管螺旋盘绕而成，紫铜空心管内通冷凝水，线圈内径32mm。
具体操作：将待处理的圆环链A安装到传动轮上并穿过超音频淬火线圈，给超音频淬火线圈通冷凝水并接通电源，圆环链A在超音频淬火线圈中被加热，超音频电源频率为26kHz，圆环链A通过超音频淬火线圈被加热至840~850℃，然后从超音频淬火线圈出来后进入水池内的室温水中进行快速降温冷却，得到淬火圆环链A。
（b）设备条件：中频回火线圈与中频电源相连，中频电源将380V交流电整流成0~500V可调直流电并逆变输出给中频回火线圈，中频回火线圈由紫铜空心管螺旋盘绕而成，紫铜空心管内通冷凝水，内径32mm。
具体操作：给中频回火线圈通冷凝水并接通电源，使淬火圆环链A继续运动通过中频回火线圈进行加热，中频电源频率为7kHz，淬火圆环链A通过中频回火线圈被加热至350~360℃，从中频回火线圈出来后进入冷水进行快速冷却或者自然放置至室温均可得到成品圆环链A。
实施例2钢筋直径为6mm的圆环链B的热处理过程
（a）设备条件：超音频淬火线圈与超音频电源相连，超音频电源将380V交流电整流成0~500V可调直流电并逆变输出给超音频淬火线圈，超音频淬火线圈由紫铜空心管螺旋盘绕而成，紫铜空心管内通冷凝水，线圈内径36mm。
具体操作：将待处理的圆环链B安装到传动轮上并穿过超音频淬火线圈，给超音频淬火线圈通冷凝水并接通电源，圆环链B在超音频淬火线圈中被加热，超音频电源频率为23kHz，圆环链A通过超音频淬火线圈被加热至850~860℃，从超音频淬火线圈出来后进入水池内的室温水中进行快速降温冷却，得到淬火圆环链B。
（b）设备条件：中频回火线圈与中频电源相连，中频电源将380V交流电整流成0~500V可调直流电并逆变输出给中频回火线圈，中频回火线圈由紫铜空心管螺旋盘绕而成，紫铜空心管内通冷凝水，内径36mm。
具体操作：给中频回火线圈通冷凝水并接通电源，使淬火圆环链B继续运动通过中频回火线圈进行加热，中频电源频率为6kHz，淬火圆环链B通过中频回火线圈被加热至360~370℃，从中频回火线圈出来后进入冷水进行快速冷却或者自然放置至室温均可得到成品圆环链B。
实施例3钢筋直径为8mm的圆环链C的热处理过程
（a）设备条件：超音频淬火线圈与超音频电源相连，超音频电源将380V交流电整流成0~500V可调直流电并逆变输出给超音频淬火线圈，超音频淬火线圈由紫铜空心管螺旋盘绕而成，紫铜空心管内通冷凝水，线圈内径42mm。
具体操作：将待处理的圆环链C安装到传动轮上并穿过超音频淬火线圈，给超音频淬火线圈通冷凝水并接通电源，圆环链C在超音频淬火线圈中被加热，超音频电源频率为21kHz，圆环链C通过超音频淬火线圈被加热至860~870℃，从超音频淬火线圈出来后进入水池内的室温水中进行快速降温冷却，得到淬火圆环链C。
（b）设备条件：中频回火线圈与中频电源相连，中频电源将380V交流电整流成0~500V可调直流电并逆变输出给中频回火线圈，中频回火线圈由紫铜空心管螺旋盘绕而成，紫铜空心管内通冷凝水，内径42mm。
具体操作：给中频回火线圈通冷凝水并接通电源，使淬火圆环链C继续运动通过中频回火线圈进行加热，中频电源频率为5kHz，淬火圆环链B通过中频回火线圈被加热至360~370℃，从中频回火线圈出来后进入冷水进行快速冷却或者自然放置至室温均可得到成品圆环链C。
实施例4钢筋直径为10mm的圆环链D的热处理过程
（a）设备条件：超音频淬火线圈与超音频电源相连，超音频电源将380V交流电整流成0~500V可调直流电并逆变输出给超音频淬火线圈，超音频淬火线圈由紫铜空心管螺旋盘绕而成，紫铜空心管内通冷凝水，线圈内径51mm。
具体操作：将待处理的圆环链D安装到传动轮上并穿过超音频淬火线圈，给超音频淬火线圈通冷凝水并接通电源，圆环链D在超音频淬火线圈中被加热，超音频电源频率为18kHz，圆环链A通过超音频淬火线圈被加热至890~900℃，从超音频淬火线圈出来后进入水池内的室温水中进行快速降温冷却，得到淬火圆环链D。
（b）设备条件：设备条件：中频回火线圈与中频电源相连，中频电源将380V交流电整流成0~500V可调直流电并逆变输出给中频回火线圈，中频回火线圈由紫铜空心管螺旋盘绕而成，紫铜空心管内通冷凝水，内径51mm。
具体操作：给中频回火线圈通冷凝水并接通电源，使淬火圆环链D继续运动通过中频回火线圈进行加热，中频电源频率为4kHz，淬火圆环链D通过中频回火线圈被加热至370~380℃，从中频回火线圈出来后进入冷水进行快速冷却或者自然放置至室温均可得到成品圆环链D。
实施例5钢筋直径为12mm的圆环链E的热处理过程
（a）设备条件：超音频淬火线圈与超音频电源相连，超音频电源将380V交流电整流成0~500V可调直流电并逆变输出给超音频淬火线圈，超音频淬火线圈由紫铜空心管螺旋盘绕而成，紫铜空心管内通冷凝水，线圈内径55mm。
具体操作：将待处理的圆环链E安装到传动轮上并穿过超音频淬火线圈，给超音频淬火线圈通冷凝水并接通电源，圆环链E在超音频淬火线圈中被加热，超音频电源和超音频线圈振荡频率为15kHz，圆环链A通过超音频淬火线圈被加热至870~880℃，从超音频淬火线圈出来后进入水池内的室温水中进行快速降温冷却，得到淬火圆环链E。
（b）设备条件：中频回火线圈与中频电源相连，中频电源将380V交流电整流成0~500V可调直流电并逆变输出给中频回火线圈，中频回火线圈由紫铜空心管螺旋盘绕而成，紫铜空心管内通冷凝水，内径55mm。
具体操作：给中频回火线圈通冷凝水并接通电源，使淬火圆环链B继续运动通过中频回火线圈进行加热，中频电源频率为3kHz，淬火圆环链B通过中频回火线圈被加热至390~400℃，从中频回火线圈出来后进入冷水进行快速冷却或者自然放置至室温均可得到成品圆环链E。
实施例6 产品性能与用电节能比较
制作上述尺寸的圆环链，现有通用方法淬火、回火频率均为8kHz，实施例1~5制作的产品与用通用方法制作的产品相比，硬度和强度均达到相同标准水平及有特殊要求的较高性能，但是所用电能为通用方法相应产品所用电能的45~55%。
上述实施例只是对本发明构思和实现的一个说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (4)

1.一种圆环链热处理节能工艺，所述圆环链由链环依次相套组成，每个链环所用钢筋直径为5~12mm，其特征在于包括如下步骤：
（a）使待处理的圆环链通过超音频淬火线圈进行淬火加热至淬火温度，并将处于淬火温度的圆环链置于室温水中进行冷却得到淬火圆环链，所述超音频淬火线圈与超音频电源相连，超音频频率为15~26kHz，超音频淬火线圈的内径为32~55mm；
（b）使淬火圆环链通过中频回火线圈进行回火加热至回火温度，然后将处于回火温度的圆环链冷却至室温得到成品圆环链，所述中频回火线圈与中频电源相连，中频频率为3~7kHz，中频回火线圈的内径为32~55mm。
2.如权利要求1所述的圆环链热处理节能工艺，其特征在于，所述步骤（a）中超音频频率为18~23kHz，所述步骤（b）中中频频率为4~6kHz。
3.如权利要求2所述的圆环链热处理节能工艺，其特征在于，所述步骤（a）中超音频频率为21kHz，所述步骤（b）中中频频率为5kHz。
4.如权利要求1、2或者3所述的圆环链热处理节能工艺，其特征在于，所述步骤（a）中淬火温度为840~900℃，所述步骤（b）中回火温度为350~400℃。
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