CN108611467A - 一种异形件通用分段整体加热淬火方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异形件通用分段整体加热淬火方法，具体步骤将异形件依次排放在中频感应线圈加热炉的加热炉口处进行上料；将异形件传送入中频感应线圈加热炉后快速中频加热；加热后的异形件出炉后再进入电加热炉加热进行均温处理，加热均温处理后的异形件通过传输带装置进行预冷处理；预冷处理后的异形件进入淬火装置通过淬火装置内的淬火液进行淬火冷却处理，采用这样的方法生产周期相比传统加热工艺缩短90％左右，产品综合力学性能好，晶粒度≥4级，淬透层深度较常规工艺淬火提高1倍，异形件淬透层深度深，变形小，可以实现自动化生产。

Description

一种异形件通用分段整体加热淬火方法
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，具体为一种异形件通用分段整体加热淬火方法。
背景技术
随着科学技术的发展，异形件整体加热主要采用电/天然气非接触加热和盐浴加热，个别采用单独设计的感应线圈。盐浴加热出于环境污染问题，目前的使用率逐渐降低，因此主流的加热方式还是电/天然气非接触加热。由于电/天然气非接触加热速度慢，当采用高温加热淬火时，晶粒粗大问题严重，限制了高温淬火提高淬透层深度这一工艺的实际应用。工业化生产中通常遇到的是多品种小批量的实际生产问题，独立设计感应线圈成本高，更换炉头影响生产效率，急需一种通用的异形件整体加热淬火工艺方法。
高温淬火提高淬透层深度最常见的应用在热锻余热淬火中，淬透层深度较常规调质工艺提高1倍左右，质量优势明显。由于高温加热，零件的奥氏体晶粒度较常规工艺粗，淬透层深度深。控制奥氏体晶粒度在一定的范围而不发生过热，是该工艺应用的核心。
电/天然气加热速度慢，当加热温度较高时，由于升温时间过长，再加上需要保温一段时间，导致产品的晶粒粗大，表面氧化脱碳层较深，影响外观和使用性能。
采用感应加热方式虽然能快速达到奥氏体化温度，但主要应用在圆棒料和板料等规则产品加热上，对于形状不规则重量≤35㎏的异形件存在温度不均匀的问题，需要根据零件形状设计专门的感应器，通用性不强。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种异形件通用分段整体加热淬火方法。
1.本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种异形件通用分段整体加热淬火方法，具体步骤如下：
步骤A、上料，将异形件依次排放在中频感应线圈加热炉的加热炉口处进行上料；
步骤B、中频加热，将步骤A异形件传送入中频感应线圈加热炉后以＞200℃/min的速度快速中频加热3-5min使温度达到1000-1150℃；
步骤C、电加热；将步骤B中加热后的异形件出炉后再进入电加热炉加热至1000-1050℃进行均温处理，所述加热均温的时间控制在3-5min；
步骤D、预冷处理，将步骤C中加热均温处理后的异形件通过传输带装置进行预冷处理1-60S；
步骤E、淬火处理，将步骤D中预冷处理后的异形件进入淬火装置通过淬火装置内的淬火液进行淬火冷却处理。
优选的，所述步骤B中中频加热的时间为4min。
优选的，所述步骤D中预冷处理的时间根据异形件的材料和重量选择：所述异形件材料为碳钢，重量＜5㎏时，所述预冷时间为1-5S，所述异形件材料为碳钢，重量＞5㎏时，所述预冷时间为5-30S；所述异形件材料为合金钢，重量＜5㎏时，所述预冷时间为10-30S，所述异形件材料为合金钢，重量＞5㎏时，所述预冷时间为30-60S。
优选的，所述步骤E中所述淬火液根据异形件的材料和产品重量进行选择：所述异形件材料为碳钢，重量≤1kg，所述淬火液采用慢速淬火油；所述异形件材料为碳钢，重量＞1kg，述淬火液采用5-10％聚烷撑二醇水溶性淬火液；所述异形件材料为合金钢，所述淬火液采用慢速淬火油。
优选的，所述步骤E中所述淬火时间根据淬火液和异形件的尺寸选择：采用5-10％聚烷撑二醇水溶性淬火液以1-2mm/S进行淬火冷却处理；采用慢速淬火油淬火液以1mm/3-5S进行淬火冷却处理。
本发明中的该种异形件通用分段整体加热淬火方法有益效果是：
1、设备通用性强，不需要根据零件形状设计感应器，可以对异形件分段加热淬火。
2、采用这样的方法生产周期相比传统加热工艺缩短90％左右。
3、产品综合力学性能好，晶粒度≥4级，淬透层深度较常规工艺淬火提高1倍，异形件淬透层深度深，变形小，可以实现自动化生产。
4、机加工性能好，由于淬透层深，上贝氏体组织少，机加工性能优异。
5、节能，由于主要采用感应加热升温，能量利用率高达90％，而普通电炉能量利用率一般为80％。
6、淬火变形小，可以采用比常规淬火冷却速度慢的淬火条件进行淬火，降低变形。
7、设备采用网带依次形成落差掉入式连接方便异形件在传输过程中掉入传输，结构简单，成本也比较的低。
8、传输带装置内包括控制传输速度的变频器可以进一步保证淬火硬度和变形控制。
9、淬火槽本体顶端设有与淬火槽本体一体成型的网带提升机构通过网带提升增加了异形件的一致性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明方法步骤示意图。
图中：B对应的是方法步骤B；C对应的是方法步骤C；D对应的是方法步骤D；E对应的是方法步骤E。
注意：1.说明书中所描述的异形件表示为结构不规则的工件产品。
2.图1中横坐标代表的是加热时间；纵坐标代表的是加热温度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种异形件通用分段整体加热淬火方法，具体步骤如下：步骤A、上料，将异形件依次排放在中频感应线圈加热炉的加热炉口处进行上料，中频感应线圈加热炉为感应线圈直径大于异形件最大直径的方形感应线圈或圆形感应线圈；步骤B、中频加热，将步骤A异形件传送入中频感应线圈加热炉后以＞200℃/min的速度快速中频加热3-5min使温度达到1000-1150℃；步骤C、电加热；将步骤B中加热后的异形件出炉后再进入电加热炉加热至1000-1050℃进行均温处理，所述加热均温的时间控制在3-5min；步骤D、预冷处理，将步骤C中加热均温处理后的异形件通过传输带装置进行预冷处理1-60S；步骤E、淬火处理，将步骤D中预冷处理后的异形件进入淬火装置通过淬火装置内的淬火液进行淬火冷却处理，步骤B中中频加热的时间为4min，步骤D中预冷处理的时间根据异形件的材料和重量选择：所述异形件材料为碳钢，重量＜5㎏时，所述预冷时间为1-5S，所述异形件材料为碳钢，重量＞5㎏时，所述预冷时间为5-30S；所述异形件材料为合金钢，重量＜5㎏时，所述预冷时间为10-30S，所述异形件材料为合金钢，重量＞5㎏时，所述预冷时间为30-60S，步骤E中所述步骤E中所述淬火液根据异形件的材料和产品重量进行选择：所述异形件材料为碳钢，重量≤1kg，所述淬火液采用慢速淬火油；所述异形件材料为碳钢，重量＞1kg，述淬火液采用5-10％聚烷撑二醇水溶性淬火液；所述异形件材料为合金钢，所述淬火液采用慢速淬火油，步骤E中所述淬火时间根据淬火液和异形件的尺寸选择：采用5-10％聚烷撑二醇水溶性淬火液以1-2mm/S进行淬火冷却处理；采用慢速淬火油淬火液以1mm/3-5S进行淬火冷却处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种异形件通用分段整体加热淬火方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤A、上料，将异形件依次排放在中频感应线圈加热炉的加热炉口处进行上料；
步骤B、中频加热，将步骤A异形件传送入中频感应线圈加热炉后以＞200℃/min的速度快速中频加热3-5min使温度达到1000-1150℃；
步骤C、电加热；将步骤B中加热后的异形件出炉后再进入电加热炉加热至1000-1050℃进行均温处理，所述加热均温的时间控制在3-5min；
步骤D、预冷处理，将步骤C中加热均温处理后的异形件通过传输带装置进行预冷处理1-60S；
步骤E、淬火处理，将步骤D中预冷处理后的异形件进入淬火装置通过淬火装置内的淬火液进行淬火冷却处理。
2.根据权利要求1所述的一种异形件通用分段整体加热淬火方法，其特征在于：所述步骤B中中频加热的时间为4min。
3.根据权利要求1所述的一种异形件通用分段整体加热淬火方法，其特征在于：所述步骤D中预冷处理的时间根据异形件的材料和重量选择：所述异形件材料为碳钢，重量＜5㎏时，所述预冷时间为1-5S，所述异形件材料为碳钢，重量＞5㎏时，所述预冷时间为5-30S；所述异形件材料为合金钢，重量＜5㎏时，所述预冷时间为10-30S，所述异形件材料为合金钢，重量＞5㎏时，所述预冷时间为30-60S。
4.根据权利要求3所述的一种异形件通用分段整体加热淬火方法，其特征在于：所述步骤E中所述淬火液根据异形件的材料和产品重量进行选择：所述异形件材料为碳钢，重量≤1kg，所述淬火液采用慢速淬火油；所述异形件材料为碳钢，重量＞1kg，述淬火液采用5-10％聚烷撑二醇水溶性淬火液；所述异形件材料为合金钢，所述淬火液采用慢速淬火油。
5.根据权利要求4所述的一种异形件通用分段整体加热淬火方法，其特征在于：所述步骤E中所述淬火时间根据淬火液和异形件的尺寸选择：采用5-10％聚烷撑二醇水溶性淬火液以1-2mm/S进行淬火冷却处理；采用慢速淬火油淬火液以1mm/3-5S进行淬火冷却处理。
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