CN106244777B - 一种锻件的淬火方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锻件的淬火方法，其包括淬火油供料箱(1)和淬火槽(7)，淬火槽(7)内设有传送链(9)，淬火油供料箱(1)通过第一双向泵(3)与四通变向阀(6)的第一端口(A)相连，四通变向阀(6)的第二端口(B)与淬火槽(7)相连，淬火槽(7)的回油口(10)通过单向泵(5)与四通变向阀(6)的第三端口(C)相连，四通变向阀(6)的第四端口(D)通过第二双向泵(4)与淬火油回料箱(2)相连；淬火油回料箱(2)与淬火油温度调节装置相连。四通变向阀(6)可以改变淬火油供料箱(1)和淬火槽(7)和淬火油回料箱(2)的连通关系，从而使设备适用于两阶段淬火工艺。

Description

一种锻件的淬火方法
技术领域
本发明涉及对锻件进行淬火的淬火方法，具体的涉及一种高温和低温的淬火油进行两步骤淬火方法。
背景技术
一次性淬火在很多情况下会发生质量缺陷，比如钢齿轮工件在850℃下用150℃淬火油进行淬火从而获得相变，由于温度变化过大，工件易变形，其原因是应力和变形过大。
图1给出了两段淬火是淬火领域的现有技术，仍以钢齿轮为例，第一阶段在850摄氏度下加热，然后用220℃淬火油第一次淬火，T1时间内工件温度急剧下降，T2时间内钢齿轮得到大致均匀的温度，T4时间内再用油温度150℃的淬火油执行第二阶段硬化，之后移动到大气中，并且空气冷却。
现有技术中，一般两段淬火是由于两个淬火设备完成的，两个淬火设备对应高低两个不同的温度，这使设备占地面积大，布置淬火油的管路非常复杂，而且发明人发现，在第一阶段工件温度快速冷却后，工件就进入一个温度保持期，即T2时间，这时淬火油与工件表面的温度相差不大，通常的做法是让淬火油大致静止，等待工件内部温度传到工件表面，但这种热交换的效率非常底，不利于工件的温度降低。
发明内容
本发明提供一种淬火的方法，从而减小淬火设备的占地面积，减少淬火油的用量。
具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种锻件的淬火方法，其特征在于：使用了淬火设备，淬火设备包括淬火油供料箱和淬火槽，淬火槽内设有传送链，淬火油供料箱通过第一双向泵与四通变向阀的第一端口相连，四通变向阀的第二端口与淬火槽相连，淬火槽的回油口通过单向泵与四通变向阀的第三端口相连，四通变向阀的第四端口通过第二双向泵与淬火油回料箱相连；淬火油回料箱与淬火油温度调节装置相连；
四通变向阀具有两个状态，第一状态为第一端口与第二端口相连，第三端口与第四端口相连，此时淬火油供料箱通过四通变向阀与淬火槽的淬火液喷口相连，淬火槽的回油口通过单向泵、四通变向阀及第二双向泵与淬火油回料箱相连；
四通变向阀的第二状态是，第一端口与第四端口相连，第二端口与第三端口相连，此时，淬火油回料箱通过第二双向泵、四通变向阀和第一双向泵与淬火油供料箱连通；淬火槽的回油口通过单向泵、四通变向阀与淬火液喷口相连通，具体的淬火步骤如下：
1)将锻件加热到第一温度；
2)第一阶段淬火，淬火油供料箱内淬火油温度为第一淬火油温度，四通变向阀处于第一状态，第一端口与第二端口相连，第一双向泵将淬火油从淬火油供料箱泵向淬火槽；将锻件投入淬火槽，锻件温度急剧下降，当进入温度保持期时，四通变向阀处于第二状态，第一端口与第四端口相连，第二端口与第三端口相连，淬火油回料箱通过淬火油温度调节装置将淬火油温度控制在第二淬火温度，第一双向泵和第二双向泵将淬火油从淬火油回料箱泵送至淬火油供料箱，淬火槽中的淬火油在单向泵的作用下，从回油口返回淬火液喷口；
3)第二阶段淬火，淬火油供料箱内淬火油温度为第二淬火油温度，四通变向阀处于第一状态，第一端口与第二端口相连，第一双向泵将淬火油从淬火油供料箱泵向淬火槽；锻件温度再次急剧下降，当进入温度保持期时，四通变向阀处于第二状态，第一端口与第四端口相连，第二端口与第三端口相连，淬火油回料箱通过淬火油温度调节装置将淬火油温度控制在第一淬火油温度，第一双向泵和第二双向泵将淬火油从淬火油回料箱泵送至淬火油供料箱，淬火槽中的淬火油在单向泵的作用下，从回油口返回淬火液喷口；
4)通过传送链将取出锻件。
更优选为，淬火油温度调节装置为升温和降温装置。
更优选为，淬火油温度调节装置为冷油箱、热油箱及混合阀组成的油温度调节装置。
本发明的有益效果是：
(1)这种淬火方法不但节约的空间，还减少了淬火油的用量，同样的淬火油在被控制为高低不同的温度应用于不同的淬火阶段。还且还有效的利用的保温阶段的时间，用这个时间完成淬火油的处理。
(2)还有一个优点就是，在四通变向阀处于第二位置时，淬火槽内的淬火油处于流动的循环状态，保温状态的锻件与淬火油的温差变小，散热的效率降低，流动状态的淬火油能够提高散热效率。
附图说明
图1为现有技术淬火时工件温度变化图。
图2为本发明淬火方法的第一状态图。
图3为本发明淬火方法的第二状态图。
附图标记说明
1、淬火油供料箱；2、淬火油回料箱；3、第一双向泵；4、第二双向泵；5、单向泵；6、四通变向阀；7、淬火槽；8、淬火液喷口；9、传送链；10、回油口；A、第一端口；B、第二端口；C、第三端口；D、第四端口。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
本发明提供的一种对锻件进行淬火的方法，首先使用了淬火的设备，其包括淬火油供料箱1，淬火油回料箱2，淬火油供料箱1，淬火油回料箱2通过第一双向泵3与四通变向阀6的第一端口A相连，四通变向阀6的第二端口B与淬火槽7相连，淬火槽7的回油口10通过单向泵5与四通变向阀6的第三端口C相连，四通变向阀6的第四端口D通过第二双向泵4与淬火油回料箱2相连；淬火油回料箱2与淬火油温度调节装置相连。
四通变向阀6具有两个锻件状态，第一锻件状态为第一端口A与第二端口B相连，第三端口C与第四端口D相连，此时淬火油供料箱1通过四通变向阀6与淬火槽7的淬火液喷口8相连，淬火槽7的回油口10通过单向泵5、四通变向阀6及第二双向泵4与淬火油回料箱2相连。
四通变向阀6的第二锻件状态是，第一端口A与第四端口D相连，第二端口B与第三端口C相连，此时，淬火油回料箱2通过第二双向泵4，四通变向阀6和第一双向泵与淬火油供料箱1连通；淬火槽7的回油口10通过单向泵5、四通变向阀6与淬火液喷口8相连通。
具体的淬火方法为：
1)将锻件加热到850℃；
2)第一阶段淬火，淬火油供料箱1内淬火油温度为220℃，四通变向阀6处于第一状态，第一端口A与第二端口B相连，第一双向泵将淬火油从淬火油供料箱1泵向淬火槽7；将锻件投入淬火槽7，锻件温度急剧下降，当进入温度保持期时，四通变向阀6处于第二状态，第一端口A与第四端口D相连，第二端口B与第三端口C相连，淬火油回料箱2通过淬火油温度调节装置将淬火油温度控制在150℃，第一双向泵3和第二双向泵4将淬火油从淬火油回料箱2泵送至淬火油供料箱1，淬火槽7中的淬火油在单向泵5的作用下，从回油口10返回淬火液喷口8；
3)第一阶段淬火，淬火油供料箱1内淬火油温度为150℃，四通变向阀6处于第一状态，第一端口A与第二端口B相连，第一双向泵将淬火油从淬火油供料箱1泵向淬火槽7；锻件温度再次急剧下降，当进入温度保持期时，四通变向阀6处于第二状态，第一端口A与第四端口D相连，第二端口B与第三端口C相连，淬火油回料箱2通过淬火油温度调节装置将淬火油温度控制在220℃，第一双向泵3和第二双向泵4将淬火油从淬火油回料箱2泵送至淬火油供料箱1，淬火槽7中的淬火油在单向泵5的作用下，从回油口10返回淬火液喷口8；
4)通过传送链9将取出锻件。
淬火油温度调节装置是现有技术，比如用加温及降温装置来控制温度，可以在淬火油回料箱外接冷油箱和热油箱，冷油箱和热油箱中的淬火油通过混合阀在适当的比例下混合得到适应的油温，但这种情况下，为了不向淬火设备中引入过多的淬火油，需要将淬火油从回料箱2送向冷油箱和热油箱，各自温度处理后，需要时再从冷油箱和热油箱引回淬火油回料箱2。
还有一个优点就是，在四通变向阀6处于第二位置时，淬火槽7内的淬火油处于流动的循环状态，保温状态的锻件与淬火油的温差变小，散热的效率降低，流动状态的淬火油能够提高散热效率。
另外，这种淬火方法不但节约的空间，还减少了淬火油的用量，同样的淬火油在被控制为高低不同的温度应用于不同的淬火阶段。还且还有效的利用的保温阶段的时间，用这个时间完成淬火油的处理。
优选的是，淬火液喷口8为三个喷口，喷口的朝向锻件运动的方向。这样设置的好处是，一是将淬火油分散引入，使得淬火槽的淬火油环境温度更均匀，另外就是便于淬火液喷口8和回油口之间的油的运输。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种锻件的淬火方法，其特征在于：使用了淬火设备，淬火设备包括淬火油供料箱(1)和淬火槽(7)，淬火槽(7)内设有传送链(9)，淬火油供料箱(1)通过第一双向泵(3)与四通变向阀(6)的第一端口(A)相连，四通变向阀(6)的第二端口(B)与淬火槽(7)相连，淬火槽(7)的回油口(10)通过单向泵(5)与四通变向阀(6)的第三端口(C)相连，四通变向阀(6)的第四端口(D)通过第二双向泵(4)与淬火油回料箱(2)相连；淬火油回料箱(2)与淬火油温度调节装置相连；四通变向阀(6)具有两个状态，第一状态为第一端口(A)与第二端口(B)相连，第三端口(C)与第四端口(D)相连，此时淬火油供料箱(1)通过四通变向阀(6)与淬火槽(7)的淬火液喷口(8)相连，淬火槽(7)的回油口(10)通过单向泵(5)、四通变向阀(6)及第二双向泵(4)与淬火油回料箱(2)相连；四通变向阀(6)的第二状态是，第一端口(A)与第四端口(D)相连，第二端口(B)与第三端口(C)相连，此时，淬火油回料箱(2)通过第二双向泵(4)、四通变向阀(6)和第一双向泵(3)与淬火油供料箱(1)连通；淬火槽(7)的回油口(10)通过单向泵(5)、四通变向阀(6)与淬火液喷口(8)相连通，具体的淬火步骤如下：1)将锻件加热到第一温度；2)第一阶段淬火，淬火油供料箱(1)内淬火油温度为第一淬火油温度，四通变向阀(6)处于第一状态，第一端口(A)与第二端口(B)相连，第一双向泵(3)将淬火油从淬火油供料箱(1)泵向淬火槽(7)；将锻件投入淬火槽(7)，锻件温度急剧下降，当进入温度保持期时，四通变向阀(6)处于第二状态，第一端口(A)与第四端口(D)相连，第二端口(B)与第三端口(C)相连，淬火油回料箱(2)通过淬火油温度调节装置将淬火油温度控制在第二淬火温度，第一双向泵(3)和第二双向泵(4)将淬火油从淬火油回料箱(2)泵送至淬火油供料箱(1)，淬火槽(7)中的淬火油在单向泵(5)的作用下，从回油口(10)返回淬火液喷口(8)；3)第二阶段淬火，淬火油供料箱(1)内淬火油温度为第二淬火油温度，四通变向阀(6)处于第一状态，第一端口(A)与第二端口(B)相连，第一双向泵(3)将淬火油从淬火油供料箱(1)泵向淬火槽(7)；锻件温度再次急剧下降，当进入温度保持期时，四通变向阀(6)处于第二状态，第一端口(A)与第四端口(D)相连，第二端口(B)与第三端口(C)相连，淬火油回料箱(2)通过淬火油温度调节装置将淬火油温度控制在第一淬火油温度，第一双向泵(3)和第二双向泵(4)将淬火油从淬火油回料箱(2)泵送至淬火油供料箱(1)，淬火槽(7)中的淬火油在单向泵(5)的作用下，从回油口(10)返回淬火液喷口(8)；4)通过传送链(9)将取出锻件。
2.根据权利要求1所述的锻件的淬火方法，其特征在于：淬火油温度调节装置为升温和降温装置。
3.根据权利要求1所述的锻件的淬火方法，其特征在于：淬火油温度调节装置为冷油箱、热油箱及混合阀组成的油温度调节装置。
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