CN108690906A - 采用真空光亮热处理炉的不锈钢热处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及不锈钢热处理领域，公开了一种采用真空光亮热处理炉的不锈钢热处理工艺。该工艺中真空光亮热处理炉包括加热室、冷却室以及输送机构，所述加热室、冷却室之间通过密封闸门连接，所述加热室内设置有感应加热装置并且连接有真空泵，还包括有碳粒加热盒，所述碳粒加热盒内设置有储存有碳粒并且设置有用于加热碳粒的电加热器，所述碳粒加热盒的进风口和出风口均与加热室相连通，所述加热室和碳粒加热盒之间设置有用于在加热室和碳粒加热盒之间进行气体交换的第一风机。采用不锈钢真空光亮热处理炉的热处理工艺不但可以通过碳粒加热盒实现光亮热处理，而且可以大幅缩短转运之间，更有利于冷却速度的控制和调节。

Description

采用真空光亮热处理炉的不锈钢热处理工艺

技术领域

本发明涉及不锈钢热处理领域，尤其是一种采用真空光亮热处理炉的不锈钢热处理工艺。

背景技术

为了改变不锈钢材料的金相组织结构，消除不锈钢材料内部的残余应力，提高不锈钢材料的抗腐蚀性能和机械性能，不锈钢材料的制造过程中经常需要进行热处理。通常条件下的热处理会使不锈钢材料表面在高温下生成氧化层，影响不锈钢材料的性能和使用价值。一般采用酸洗等手段可去除氧化层，但是酸洗污水难以处理，容易对环境造成危害。

针对此问题发展出了光亮热处理技术，光亮热处理是指在热处理过程中(主要是淬火和退火)，采用气体保护或者是真空状态，避免或减少被热处理的工件表面与氧气接触而发生氧化，从而达到工件表面的光亮或相对光亮。

例如申请号为CN201120527001.3和申请号为CN200920114125.1的专利文献所公开的就是关于氢气或者氨气分解的氮气和氢气作为保护气体的光亮热处理炉，此类热处理炉虽然能够获得较为光亮的不锈钢工件，但是，其中均采用了可燃易爆的氢气作为保护气，容易发生危险事故，而且氨气和氢气保存难度均较大，成本较高。而真空光亮热处理抽真空后，实际炉内还是含有部分空气，容易将不锈钢氧化无法真正意义行做到避免氧化。

在不锈钢热处理中，通常都要经过多次加热冷却过程，传统操作方式是将工件在加热炉内加热后再吊出冷却，冷却至室温后再吊入加热炉内进行二次加热，继续后续处理。这种处理方式转运时间长，不便于控制热处理温度，因此通常无法达到满意效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通用性强、操作简单方便的采用不锈钢真空光亮热处理炉的热处理工艺。

本发明公开的采用真空光亮热处理炉的不锈钢热处理工艺，所述真空光亮热处理炉包括加热室、冷却室以及用于将热处理的不锈钢工件在加热室和冷却室的输送辊道，所述输送辊道连接有使其实现正反输送的输送控制装置，所述加热室、冷却室之间通过密封闸门连接，所述加热室内设置有感应加热装置并且连接有真空泵，所述真空光亮热处理炉还包括有碳粒加热盒，所述碳粒加热盒内设置有储存有碳粒并且设置有用于加热碳粒的电加热器，所述碳粒加热盒的进风口和出风口均与加热室相连通，所述加热室和碳粒加热盒之间设置有用于在加热室和碳粒加热盒之间进行气体交换的第一风机；

热处理工艺步骤如下：

a、将工件放置加热室的工件入口，通过输送辊道将工件输送至加热室内合适位置；

b、开启真空泵抽真空，当达真空度达到要求后，开启碳粒加热盒的电加热器以及第一风机，将加热室内残余的氧气去除，并转化出少量一氧化碳气体进入加热室；

c、开启加热室的感应加热装置，根据热处理需要进行升温和保温；

d、当加热和保温完成后，打开密封闸门，通过输送辊道将工件输送至冷却室根据需求进行冷却；

e、冷却完成后通过输送辊道反向将工件送回加热室密封后进行二次真空加热；

f、重复b、c、d、e步骤，直至热处理完成。

优选地，所述加热室和冷却室之间设置有压力平衡管，所述压力平衡管上设置有压力平衡阀，在d步骤打开密封闸门前，先将压力平衡阀打开，使加热室和冷却室气压达到平衡。

优选地，所述的不锈钢真空光亮热处理炉设置有冷却换热器，所述冷却室连接有冷却气体储存罐，所述冷却室的出风口与冷却换热器的入口相连接，所述冷却换热器的出口与冷却室的进风口相连接，所述冷却室与冷却换热器之间设置有风机，所述冷却上设置有第一进风口、第二进风口、第一出风口和第二出风口，所述第一进风口和第二进风口分别设置于冷却室的两侧，并且第一进风口位于冷却室上部，第二进风口位于冷却室下部，第一出风口设置于第一进风口对侧的上部，所述第二出风口设置于第二进风口对侧的下部，所述冷却换热器的入口设置有抽风机，所述冷却室有第一进风口和第二进风口上设置有喷射风机。

d步骤打开压力平衡阀和密封闸门前，先向冷却室通入冷却气体排出空气后密封，当工件送入冷却室后，开启抽风机和喷射风机，对工件进行冷却。

本发明的有益效果是：采用不锈钢真空光亮热处理炉的热处理工艺不但可以通过碳粒加热盒实现光亮热处理，而且可以大幅缩短转运之间，更有利于冷却速度的控制和调节。

附图说明

图1是本发明示意图；

图2是本发明中碳粒加热盒的示意图；

图3是本发明中冷却系统的示意图。

附图标记：加热室1，冷却室2，第一进风口21，第二进风口22，第一出风口23，第二出风口24，冷却换热器25，喷射风机26，抽风机27，密封闸门3，压力平衡管31，压力平衡阀32，输送辊道4，真空泵5，碳粒加热盒6，第一风机61，碳粒62，电加热器63，冷却气体储存罐7。

具体实施方式

下面对本发明进一步说明。

本发明的真空光亮热处理炉包括加热室1、冷却室2以及用于将热处理的不锈钢工件在加热室1和冷却室2的输送辊道4，所述输送辊道4连接有使其实现正反输送的输送控制装置，所述加热室1、冷却室2之间通过密封闸门3连接，所述加热室1内设置有感应加热装置并且连接有真空泵5，所述真空光亮热处理炉还包括有碳粒62加热盒6，所述碳粒62加热盒6内设置有储存有碳粒62并且设置有用于加热碳粒62的电加热器63，所述碳粒62加热盒6的进风口和出风口均与加热室1相连通，所述加热室1和碳粒62加热盒6之间设置有用于在加热室1和碳粒62加热盒6之间进行气体交换的第一风机61；

热处理工艺步骤如下：

a、将工件放置加热室1的工件入口，通过输送辊道4将工件输送至加热室1内合适位置；

b、开启真空泵5抽真空，当达真空度达到要求后，开启碳粒62加热盒6的电加热器63以及第一风机61，将加热室1内残余的氧气去除，并转化出少量一氧化碳气体进入加热室1；

c、开启加热室1的感应加热装置，根据热处理需要进行升温和保温；

d、当加热和保温完成后，打开密封闸门3，通过输送辊道4将工件输送至冷却室2根据需求进行冷却；

e、冷却完成后通过输送辊道4反向将工件送回加热室1密封后进行二次真空加热；

f、重复b、c、d、e步骤，直至热处理完成。

为了使残余空气充分与碳粒62相接触，所述碳粒62加热盒6的进风口位于碳粒62加热盒6顶部，所述碳粒62加热盒6的出风口位于碳粒62加热盒6的底部。空气被加热后会因密度降低而上浮，将碳粒62加热盒6的进风口设置于上方可以一定程度上减缓空气在碳粒62加热盒6内的流动速度，从而使空气中的氧气充分与碳粒62相接触反应。同时，所述碳粒62加热盒6内沿竖直方向分层设置多层碳粒62，每层碳粒62内均设置有电加热器63，通过此种多层次的碳粒62布置，可以更为彻底地去除氧气，生成一氧化碳。

所述碳粒62的粒径优选为500～3000微米，因为若碳粒62的粒径过小，容易在风里的作用下被吹入加热室1，而碳粒62的粒径过大则会减少与空气的接触面积。

由于在抽真空后，加热室1与冷却室2之间存在较大压差，密封闸门3的面积较大，开启难度大，还容易在开启过程中造成闸门密封损坏，在d步骤打开密封闸门3前，先将压力平衡阀32打开，使加热室1和冷却室2气压达到平衡。

冷却室2的具体冷却结构有很多种，例如根据需求的不同可以采用不同的结构，如空冷、水冷和油冷等等，但是若直接采用外界空冷，还是容易发生氧化现象，为了避免这一现象，所述的不锈钢真空光亮热处理炉设置有冷却换热器25，所述冷却室2连接有冷却气体储存罐7，所述冷却室2的出风口与冷却换热器25的入口相连接，所述冷却换热器25的出口与冷却室2的进风口相连接，所述冷却室2与冷却换热器25之间设置有风机。冷却气体储存罐7内通常储存有氮气或者惰性气体，将其释放于冷却室2内，排出里面的空气，然后通过冷却气体作为媒介对不锈钢工件进行冷却。

为了通过冷却气体实现均匀冷却，所述冷却室2上设置有第一进风口21、第二进风口22、第一出风口23和第二出风口24，所述第一进风口21和第二进风口22分别设置于冷却室2的两侧，并且第一进风口21位于冷却室2上部，第二进风口22位于冷却室2下部，第一出风口23设置于第一进风口21对侧的上部，所述第二出风口24设置于第二进风口22对侧的下部。要冷却的工件放置于第一进风口21与第二出风口24高度方向及水平方向的中间位置，如此可以在工件上下面上形成相反方向的冷却气流，在工件两侧面同样形成相反方向的冷却气流，从而提高冷却的均匀性。而为了提高气流速度，所述冷却换热器25的入口设置有抽风机27，所述冷却室2有第一进风口21和第二进风口22上设置有喷射风机26。d步骤打开压力平衡阀32和密封闸门3前，先向冷却室通入冷却气体排出空气后密封，当工件送入冷却室2后，开启抽风机27和喷射风机26，对工件进行冷却。

Claims (3)

1.采用真空光亮热处理炉的不锈钢热处理工艺，其特征在于：所述真空光亮热处理炉包括加热室(1)、冷却室(2)以及用于将热处理的不锈钢工件在加热室(1)和冷却室(2)的输送辊道(4)，所述输送辊道(4)连接有使其实现正反输送的输送控制装置，所述加热室(1)、冷却室(2)之间通过密封闸门(3)连接，所述加热室(1)内设置有感应加热装置并且连接有真空泵(5)，所述真空光亮热处理炉还包括有碳粒(62)加热盒(6)，所述碳粒(62)加热盒(6)内设置有储存有碳粒(62)并且设置有用于加热碳粒(62)的电加热器(63)，所述碳粒(62)加热盒(6)的进风口和出风口均与加热室(1)相连通，所述加热室(1)和碳粒(62)加热盒(6)之间设置有用于在加热室(1)和碳粒(62)加热盒(6)之间进行气体交换的第一风机(61)；

热处理工艺步骤如下：

a、将工件放置加热室(1)的工件入口，通过输送辊道(4)将工件输送至加热室(1)内合适位置；

b、开启真空泵(5)抽真空，当达真空度达到要求后，开启碳粒(62)加热盒(6)的电加热器(63)以及第一风机(61)，将加热室(1)内残余的氧气去除，并转化出少量一氧化碳气体进入加热室(1)；

c、开启加热室(1)的感应加热装置，根据热处理需要进行升温和保温；

d、当加热和保温完成后，打开密封闸门(3)，通过输送辊道(4)将工件输送至冷却室(2)根据需求进行冷却；

e、冷却完成后通过输送辊道(4)反向将工件送回加热室(1)密封后进行二次真空加热；

f、重复b、c、d、e步骤，直至热处理完成。

2.如权利要求1所述的采用真空光亮热处理炉的不锈钢热处理工艺，其特征在于：所述加热室(1)和冷却室(2)之间设置有压力平衡管(31)，所述压力平衡管(31)上设置有压力平衡阀(32)，在d步骤打开密封闸门(3)前，先将压力平衡阀(32)打开，使加热室(1)和冷却室(2)气压达到平衡。

3.如权利要求2所述的采用真空光亮热处理炉的不锈钢热处理工艺，其特征在于：所述的不锈钢真空光亮热处理炉设置有冷却换热器(25)，所述冷却室(2)连接有冷却气体储存罐(7)，所述冷却室(2)的出风口与冷却换热器(25)的入口相连接，所述冷却换热器(25)的出口与冷却室(2)的进风口相连接，所述冷却室(2)与冷却换热器(25)之间设置有风机，所述冷却室(2)上设置有第一进风口(21)、第二进风口(22)、第一出风口(23)和第二出风口(24)，所述第一进风口(21)和第二进风口(22)分别设置于冷却室(2)的两侧，并且第一进风口(21)位于冷却室(2)上部，第二进风口(22)位于冷却室(2)下部，第一出风口(23)设置于第一进风口(21)对侧的上部，所述第二出风口(24)设置于第二进风口(22)对侧的下部，所述冷却换热器(25)的入口设置有抽风机(27)，所述冷却室(2)有第一进风口(21)和第二进风口(22)上设置有喷射风机(26)。

d步骤打开压力平衡阀32和密封闸门3前，先向冷却室通入冷却气体排出空气后密封，当工件送入冷却室2后，开启抽风机(27)和喷射风机(26)，对工件进行冷却。