CN113005266A - 一种多合金耐磨铸钢件的热处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多合金耐磨铸钢件的热处理工艺，属于铸钢件热处理工艺领域，一种多合金耐磨铸钢件的热处理工艺，利用热感应环对待处理件的待处理部位进行热处理，在此过程中待处理件因升温会对热处理间内所在环境形成热辐射，散发大量热量，使得热处理间内整体温度上升，而由于波纹管和绝热纤维簇的作用，外界环境的热量不易直接作用到位于波纹管内侧的待处理件，使得位于波纹管内侧的待处理件保持在相对较低的温度下，与位于热感应环内位置的待处理件形成温差，进行差异化热处理，可以实现对金属材料进行分段热处理，使得同一个材料的不同部分可以实现强度不完全一致，以适应特殊环境的工作需求。

Description

一种多合金耐磨铸钢件的热处理工艺

技术领域

本发明涉及铸钢件热处理工艺领域，更具体地说，涉及一种多合金耐磨铸钢件的热处理工艺。

背景技术

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺，在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

现有的热处理技术大多对金属材料整体处理的技术，随着工业水平的发展，现在对于材料的要求也越来越高，部分用于特殊场景的材料其自身各部分的强度要求不一致，这就导致难以通过传统的热处理工艺制造上述材料。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种多合金耐磨铸钢件的热处理工艺，可以实现对金属材料进行分段热处理，使得同一个材料的不同部分可以实现强度不完全一致，以适应特殊环境的工作需求。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种多合金耐磨铸钢件的热处理工艺，主要包括以下步骤：

S1、准备工作，将待处理的多合金耐磨铸钢件进行表面处理，去除多合金耐磨铸钢件表面的污渍、毛刺和明显凸起，使得多合金耐磨铸钢件表面光滑圆润，不易因多合金耐磨铸钢件表面缺陷导致热处理过程中受热不均匀影响热处理效果；

S2、铸件热处理，将经过步骤S1处理的多合金耐磨铸钢件放入热处理装置中，对多合金耐磨铸钢件的待处理部分进行加热，加热温度为900摄氏度，并保温5小时，其中升温速率为150摄氏度每小时，保温完成后，将多合金耐磨铸钢件在热处理装置内冷却，冷却速率为1800摄氏度每小时，直至热处理装置内的温度降至150摄氏度，之后在室温下随炉冷却。

所述热处理装置包括热处理柜主体，所述热处理柜主体上开凿有热处理间，所述热处理间的开口处合页连接有一对与自身相匹配的柜门，所述热处理间的底板上开凿有活动槽，所述活动槽内滑动连接有一对与活动槽相匹配的第一滑块和第二滑块，两个所述第二滑块均位于两个第一滑块的内侧，所述第一滑块的上端固定连接有热感应环，所述第二滑块的上端固定连接有固定环，所述热感应环与固定环同轴心，所述活动槽侧壁之间固定连接有限位滑杆，所述限位滑杆依次贯穿多个第一滑块和第二滑块，两个所述固定环之间固定连接有波纹管，所述波纹管内开凿有绝热腔，所述绝热腔内填充有绝热纤维簇，所述绝热纤维簇包括多个高弹性的绝热纤维，所述绝热纤维簇靠近绝热腔内壁的一端贯穿绝热腔内壁并与波纹管固定连接，所述波纹管内插设有待处理件，所述待处理件的两端分别依次贯穿固定环和热感应环并延伸至热感应环的外侧，所述固定环与待处理件之间连接有导热帘，所述导热帘靠近固定环内壁的一端与固定环固定连接，可以实现对金属材料进行分段热处理，使得同一个材料的不同部分可以实现强度不完全一致，以适应特殊环境的工作需求。

进一步的，所述活动槽与第一滑块和第二滑块之间均连接有耐磨环，多个所述耐磨环分别与第一滑块和第二滑块固定连接，减小活动槽与第一滑块和第二滑块之间的磨损，使活动槽与第一滑块和第二滑块之间的连接不易出现晃动。

进一步的，相邻所述第一滑块与第二滑块之间连接有固定连接有限位管，所述限位管套设在限位滑杆的外侧，用于确保热感应环与固定环的相对距离，使得热感应环所产生的涡流高温不易影响到固定环和导热帘，不易影响固定环和导热帘的导热作用。

进一步的，所述第二滑块的侧壁上开凿有锁定槽，所述锁定槽内滑动连接有与自身相匹配的压块，所述压块与锁定槽侧壁之间固定连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧，通过压缩状态的压缩弹簧对压块向下的作用力增加压块与热处理间内壁之间的摩擦力，使得第二滑块可以固定在把手内的指定位置，使得待处理件在热处理过程中可以保持位置稳定，不易影响热处理效果。

进一步的，所述压缩弹簧内插设有防脱杆，所述防脱杆贯穿压块，且防脱杆的两端分别与锁定槽的内壁固定连接，一方面防脱杆可以保护压缩弹簧，使得压缩弹簧不易在外力作用下发生非工作向的形变，使得压缩弹簧不易损坏，同时防脱杆还能有效防止压块从锁定槽内滑出。

进一步的，所述热处理间底板上开凿有与把手相匹配的刻度纹，方便技术人员定量调整第一滑块和第二滑块位置。

进一步的，所述压块靠近把手底板的一端开凿有防滑纹，增加压块与把手底板之间的摩擦力，增加第二滑块的固定强度，使得第二滑块易于保持稳定。

进一步的，所述导热帘包括多个螺旋胶管，所述螺旋胶管呈三维螺旋形，相邻所述螺旋胶管之间交错分布，增加螺旋胶管组成的导热帘的导热效。

进一步的，所述螺旋胶管内开凿有与自身相匹配的弹性空腔，所述弹性空腔内填充有弹性纤维簇，所述弹性纤维簇在弹性空腔内交错分布形成多个三维立体空间结构，一方面增加导热帘的弹性，使得导热帘更易贴合待处理件表面，另一方面，弹性纤维簇可以使得导热帘在不受到待处理件在作用下快速回复原型，增加导热帘的弹性。

进一步的，所述弹性纤维簇的一端贯穿螺旋胶管并延伸至螺旋胶管的外侧，增加导热帘与待处理件的接触面积，增加导热帘的导热效果。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案中，利用热感应环对待处理件的待处理部位进行热处理，在此过程中待处理件因升温会对热处理间内所在环境形成热辐射，散发大量热量，使得热处理间内整体温度上升，而由于波纹管和绝热纤维簇的作用，外界环境的热量不易直接作用到位于波纹管内侧的待处理件，使得位于波纹管内侧的待处理件保持在相对较低的温度下，与位于热感应环内位置的待处理件形成温差，进行差异化热处理，

待处理件在自身内传递的温度在导热帘处会通过导热帘和固定环向热处理间内环境散发，进一步减小待处理件的升温速率，可以实现对金属材料进行分段热处理，使得同一个材料的不同部分可以实现强度不完全一致，以适应特殊环境的工作需求。

附图说明

图1为本发明的铸钢件热处理柜的主要结构示意图；

图2为本发明的铸钢件热处理柜柜门开启时的结构示意图；

图3为本发明的铸钢件热处理柜的正面剖视结构示意图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为图3中B处的结构示意图；

图6为本发明的热感应环的结构示意图；

图7为本发明的固定环的结构示意图；

图8为图7中C处的结构示意图；

图9为本发明的热密封管的结构示意图；

图10为本发明的热密封管的截面结构示意图。

图中标号说明：

1热处理柜主体、2热处理间、3柜门、4把手、5活动槽、6限位滑杆、7第一滑块、8热感应环、9第二滑块、10固定环、11锁定槽、12防脱杆、13压块、14压缩弹簧、15导热帘、1501螺旋胶管、1502弹性空腔、1503弹性纤维簇、16波纹管、17绝热纤维簇、18限位管、19待处理件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

一种多合金耐磨铸钢件的热处理工艺，主要包括以下步骤：

S1、准备工作，将待处理的多合金耐磨铸钢件进行表面处理，去除多合金耐磨铸钢件表面的污渍、毛刺和明显凸起，使得多合金耐磨铸钢件表面光滑圆润，不易因多合金耐磨铸钢件表面缺陷导致热处理过程中受热不均匀影响热处理效果；

S2、铸件热处理，将经过步骤S1处理的多合金耐磨铸钢件放入热处理装置中，对多合金耐磨铸钢件的待处理部分进行加热，加热温度为900摄氏度，并保温5小时，其中升温速率为150摄氏度每小时，保温完成后，将多合金耐磨铸钢件在热处理装置内冷却，冷却速率为1800摄氏度每小时，直至热处理装置内的温度降至150摄氏度，之后在室温下随炉冷却。

请参阅图1-5，热处理装置包括热处理柜主体1，热处理柜主体1上开凿有热处理间2，热处理间2的开口处合页连接有一对与自身相匹配的柜门3，热处理间2的底板上开凿有活动槽5，活动槽5内滑动连接有一对与活动槽5相匹配的第一滑块7和第二滑块9，两个第二滑块9均位于两个第一滑块7的内侧，第一滑块7的上端固定连接有热感应环8，第二滑块9的上端固定连接有固定环10，热感应环8与固定环10同轴心，活动槽5侧壁之间固定连接有限位滑杆6，限位滑杆6依次贯穿多个第一滑块7和第二滑块9，两个固定环10之间固定连接有波纹管16，波纹管16内开凿有绝热腔，绝热腔内填充有绝热纤维簇17，绝热纤维簇17包括多个高弹性的绝热纤维，绝热纤维簇17靠近绝热腔内壁的一端贯穿绝热腔内壁并与波纹管16固定连接，波纹管16内插设有待处理件19，待处理件19的两端分别依次贯穿固定环10和热感应环8并延伸至热感应环8的外侧，固定环10与待处理件19之间连接有导热帘15，导热帘15靠近固定环10内壁的一端与固定环10固定连接。

本方案中热处理柜主体1内设有温度控制系统，可以在步骤S2中，需要对热处理间2内环境进行降温时，对热处理间2内的温度进行监控，而在待处理件19进行热处理升温过程中，则是利用热感应环8在待处理件19对应部位形成涡流，对待处理件19局部进行加热，进行热处理，特别的，由于热感应环8局部加热的特性，难以造成热处理间2内整体环境温度大幅上升，其中，降温控制和涡流加热均为本领域技术人员的公知技术，固未在本申请中详细公开，同时，为了保证上述热处理工艺的正常进行，本方案中的热处理柜主体1、热处理间2和柜门3的各结构还需做好保温工作，减小对热处理工艺的影响。

本方案中，波纹管16和绝热纤维簇17均选用绝热材料制成，导热帘15和20则选用高导热材料制成，波纹管16可以根据处理件19的具体尺寸进行调节控制处理件19的保温长度。

本方案中，可以利用热感应环8对待处理件19的待处理部位进行热处理，在此过程中待处理件19因升温会对热处理间2内所在环境形成热辐射，散发大量热量，使得热处理间2内整体温度上升，而由于波纹管16和绝热纤维簇17的作用，外界环境的热量不易直接作用到位于波纹管16内侧的待处理件19，使得位于波纹管16内侧的待处理件19保持在相对较低的温度下，与位于热感应环8内位置的待处理件19形成温差，进行差异化热处理，而待处理件19在自身内传递的温度在导热帘15处会通过导热帘15和固定环10向热处理间2内环境散发，进一步减小待处理件19的升温速率。

可以实现对金属材料进行分段热处理，使得同一个材料的不同部分可以实现强度不完全一致，以适应特殊环境的工作需求。

请参阅3-5，活动槽5与第一滑块7和第二滑块9之间均连接有耐磨环，多个耐磨环分别与第一滑块7和第二滑块9固定连接，减小活动槽5与第一滑块7和第二滑块9之间的磨损，使活动槽5与第一滑块7和第二滑块9之间的连接不易出现晃动，相邻第一滑块7与第二滑块9之间连接有固定连接有限位管18，限位管18套设在限位滑杆6的外侧，用于确保热感应环8与固定环10的相对距离，使得热感应环8所产生的涡流高温不易影响到固定环10和导热帘15，不易影响固定环10和导热帘15的导热作用。

请参阅图3和7-8，第二滑块9的侧壁上开凿有锁定槽11，锁定槽11内滑动连接有与自身相匹配的压块13，压块13与锁定槽11侧壁之间固定连接有压缩弹簧14，压缩弹簧14，通过压缩状态的压缩弹簧14对压块13向下的作用力增加压块13与热处理间2内壁之间的摩擦力，使得第二滑块9可以固定在把手4内的指定位置，使得待处理件19在热处理过程中可以保持位置稳定，不易影响热处理效果，压缩弹簧14内插设有防脱杆12，防脱杆12贯穿压块13，且防脱杆12的两端分别与锁定槽11的内壁固定连接，一方面防脱杆12可以保护压缩弹簧14，使得压缩弹簧14不易在外力作用下发生非工作向的形变，使得压缩弹簧14不易损坏，同时防脱杆12还能有效防止压块13从锁定槽11内滑出，热处理间2底板上开凿有与把手4相匹配的刻度纹，方便技术人员定量调整第一滑块7和第二滑块9位置，压块13靠近把手4底板的一端开凿有防滑纹，增加压块13与把手4底板之间的摩擦力，增加第二滑块9的固定强度，使得第二滑块9易于保持稳定。

请参阅图9-10，导热帘15包括多个螺旋胶管1501，螺旋胶管1501呈三维螺旋形，相邻螺旋胶管1501之间交错分布，增加螺旋胶管1501组成的导热帘15的导热效果，螺旋胶管1501内开凿有与自身相匹配的弹性空腔1502，弹性空腔1502内填充有弹性纤维簇1503，弹性纤维簇1503在弹性空腔1502内交错分布形成多个三维立体空间结构，一方面增加导热帘15的弹性，使得导热帘15更易贴合待处理件19表面，另一方面，弹性纤维簇1503可以使得导热帘15在不受到待处理件19在作用下快速回复原型，增加导热帘15的弹性，弹性纤维簇1503的一端贯穿螺旋胶管1501并延伸至螺旋胶管1501的外侧，增加导热帘15与待处理件19的接触面积，增加导热帘15的导热效果。

本方案中，利用热感应环8对待处理件19的待处理部位进行热处理，在此过程中待处理件19因升温会对热处理间2内所在环境形成热辐射，散发大量热量，使得热处理间2内整体温度上升，而由于波纹管16和绝热纤维簇17的作用，外界环境的热量不易直接作用到位于波纹管16内侧的待处理件19，使得位于波纹管16内侧的待处理件19保持在相对较低的温度下，与位于热感应环8内位置的待处理件19形成温差，进行差异化热处理，而待处理件19在自身内传递的温度在导热帘15处会通过导热帘15和固定环10向热处理间2内环境散发，进一步减小待处理件19的升温速率，可以实现对金属材料进行分段热处理，使得同一个材料的不同部分可以实现强度不完全一致，以适应特殊环境的工作需求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多合金耐磨铸钢件的热处理工艺，其特征在于：主要包括以下步骤：

S1、准备工作，将待处理的多合金耐磨铸钢件进行表面处理，去除多合金耐磨铸钢件表面的污渍、毛刺和明显凸起，使得多合金耐磨铸钢件表面光滑圆润，不易因多合金耐磨铸钢件表面缺陷导致热处理过程中受热不均匀影响热处理效果；

S2、铸件热处理，将经过步骤S1处理的多合金耐磨铸钢件放入热处理装置中，对多合金耐磨铸钢件的待处理部分进行加热，加热温度为900摄氏度，并保温5小时，其中升温速率为150摄氏度每小时，保温完成后，将多合金耐磨铸钢件在热处理装置内冷却，冷却速率为1800摄氏度每小时，直至热处理装置内的温度降至150摄氏度，之后在室温下随炉冷却。

所述热处理装置包括热处理柜主体(1)，所述热处理柜主体(1)上开凿有热处理间(2)，所述热处理间(2)的开口处合页连接有一对与自身相匹配的柜门(3)，所述热处理间(2)的底板上开凿有活动槽(5)，所述活动槽(5)内滑动连接有一对与活动槽(5)相匹配的第一滑块(7)和第二滑块(9)，两个所述第二滑块(9)均位于两个第一滑块(7)的内侧，所述第一滑块(7)的上端固定连接有热感应环(8)，所述第二滑块(9)的上端固定连接有固定环(10)，所述热感应环(8)与固定环(10)同轴心，所述活动槽(5)侧壁之间固定连接有限位滑杆(6)，所述限位滑杆(6)依次贯穿多个第一滑块(7)和第二滑块(9)，两个所述固定环(10)之间固定连接有波纹管(16)，所述波纹管(16)内开凿有绝热腔，所述绝热腔内填充有绝热纤维簇(17)，所述绝热纤维簇(17)包括多个高弹性的绝热纤维，所述绝热纤维簇(17)靠近绝热腔内壁的一端贯穿绝热腔内壁并与波纹管(16)固定连接，所述波纹管(16)内插设有待处理件(19)，所述待处理件(19)的两端分别依次贯穿固定环(10)和热感应环(8)并延伸至热感应环(8)的外侧，所述固定环(10)与待处理件(19)之间连接有导热帘(15)，所述导热帘(15)靠近固定环(10)内壁的一端与固定环(10)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种多合金耐磨铸钢件的热处理装置，其特征在于：所述活动槽(5)与第一滑块(7)和第二滑块(9)之间均连接有耐磨环，多个所述耐磨环分别与第一滑块(7)和第二滑块(9)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种多合金耐磨铸钢件的热处理装置，其特征在于：相邻所述第一滑块(7)与第二滑块(9)之间连接有固定连接有限位管(18)，所述限位管(18)套设在限位滑杆(6)的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种多合金耐磨铸钢件的热处理装置，其特征在于：所述第二滑块(9)的侧壁上开凿有锁定槽(11)，所述锁定槽(11)内滑动连接有与自身相匹配的压块(13)，所述压块(13)与锁定槽(11)侧壁之间固定连接有压缩弹簧(14)，所述压缩弹簧(14)。

5.根据权利要求4所述的一种多合金耐磨铸钢件的热处理装置，其特征在于：所述压缩弹簧(14)内插设有防脱杆(12)，所述防脱杆(12)贯穿压块(13)，且防脱杆(12)的两端分别与锁定槽(11)的内壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种多合金耐磨铸钢件的热处理装置，其特征在于：所述热处理间(2)底板上开凿有与把手(4)相匹配的刻度纹。

7.根据权利要求4所述的一种多合金耐磨铸钢件的热处理装置，其特征在于：所述压块(13)靠近把手(4)底板的一端开凿有防滑纹。

8.根据权利要求1所述的一种多合金耐磨铸钢件的热处理装置，其特征在于：所述导热帘(15)包括多个螺旋胶管(1501)，所述螺旋胶管(1501)呈三维螺旋形。

9.根据权利要求8所述的一种多合金耐磨铸钢件的热处理装置，其特征在于：所述螺旋胶管(1501)内开凿有与自身相匹配的弹性空腔(1502)，所述弹性空腔(1502)内填充有弹性纤维簇(1503)，所述弹性纤维簇(1503)在弹性空腔(1502)内交错分布形成多个三维立体空间结构。

10.根据权利要求9所述的一种多合金耐磨铸钢件的热处理装置，其特征在于：所述弹性纤维簇(1503)的一端贯穿螺旋胶管(1501)并延伸至螺旋胶管(1501)的外侧。

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