CN114517248A - 一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法 - Google Patents

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王光华
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Abstract

一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，通过使枪钢棒材在感应加热线圈通道中一边轴向自转，一边沿轴向穿行，能够使得枪钢棒材的调质热处理效率比封闭式加热炉提高10倍以上，达到24.6倍，甚至35.6倍，并且所述枪钢棒材热处理后的轴向硬度波动在±1HRC范围内，径向硬度几乎没有波动。

Description

一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法
技术领域
本发明涉及枪钢棒材热处理技术，特别是一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，通过使枪钢棒材在感应加热线圈通道中一边轴向自转，一边沿轴向穿行，能够使得枪钢棒材的调质热处理效率比封闭式加热炉提高10倍以上，达到24.6倍，甚至35.6倍，并且所述枪钢棒材热处理后的轴向硬度波动在±1HRC范围内，径向硬度几乎没有波动。
背景技术
传统枪钢棒材调质方式是采用封闭加热炉(箱式炉、井式炉等)，这种调质方式的缺陷是效率低和质量不稳定。封闭式加热炉热处理是单倍尺、批次、间歇式处理，加工效率低下。封闭加热炉不可避免的炉膛温度不均，造成棒材在热处理时，出现力学性能不均现象，硬度波动可达±3HRC，另外，封闭式加热炉加热时间长，棒材表面氧化层较厚，表面质量较低。为此，本发明人在探索枪钢棒材新的热处理方法时，偶然发现，通过使枪钢棒材在感应加热线圈通道中一边轴向自转，一边沿轴向穿行，能够使得枪钢棒材的调质热处理效率比封闭式加热炉提高10倍以上，达到24.6倍，甚至35.6倍，并且所述枪钢棒材热处理后的轴向硬度波动在±1HRC范围内，径向硬度几乎没有波动。由此可见，公认的感应加热线圈对实心棒材的趋肤效应并未出现或者该趋肤效应对枪钢棒材没有带来性能不均的影响。有鉴于此，本发明人完成了本发明。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，通过使枪钢棒材在感应加热线圈通道中一边轴向自转，一边沿轴向穿行，能够使得枪钢棒材的调质热处理效率比封闭式加热炉提高10倍以上，达到24.6倍，甚至35.6倍，并且所述枪钢棒材热处理后的轴向硬度波动在±1HRC范围内，径向硬度几乎没有波动。
本发明技术方案如下：
一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将待调质热处理的枪钢棒材送入通电且感应电流可调的感应加热线圈通道中，使所述枪钢棒材在所述感应加热线圈通道中一边轴向自转，一边沿轴向穿行，通过调整所述感应电流大小控制被感应电流在所述枪钢棒材中形成的加热温度，通过控制所述枪钢棒材在所述感应加热线圈通道的进口与出口之间沿轴向穿行的速度确定保温时间。
所述枪钢棒材通过送料装置送入所述感应加热线圈通道。
所述枪钢棒材通过传输装置在所述感应加热线圈通道中实现一边轴向自转，一边沿轴向穿行。
所述枪钢棒材的轴心线与所述感应加热线圈通道的轴心线重合。
所述枪钢棒材的长度≥相应规格枪管长度的4倍。
所述加热温度为淬火温度或回火温度，所述保温时间为淬火保温时间或回火保温时间。
所述调质热处理的淬火温度为850℃～890℃，淬火保温时间为8min～14min，淬火冷却方式为风冷至室温。
所述调质热处理的回火温度为650℃～680℃，回火保温时间为12min～21min，回火冷却方式为风冷至室温。
所述枪钢棒材经调质热处理后的硬度波动在±1HRC范围内。
本发明技术效果如下：本发明一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，对于枪钢棒材而言是一种新型枪钢热处理工艺，该工艺通过感应加热方式控制温度，通过棒材在感应线圈中穿行速度控制保温时间，相比传统封闭加热炉(箱式炉、井式炉等)热处理工艺，采用该工艺调质的棒材力学性能均匀度和表面质量高。该工艺可实现枪钢连续热处理，大幅度提高热处理效率和降低生产成本。
本发明一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其所以能够提高加工效率，在于以下几点：(1)感应调质线圈热加热透保能力强于封闭式加热炉；(2)依据Holloman-Jaffe方程P＝T(k+lgt)，通过提高温度缩短加热时间，该方程中P为决定硬度的状态函数变量，T为加热温度且单位为K，k是Holloman-Jaffe常数(与钢材成分等有关)，t为时间且单位为小时；(3)通过棒材不断旋转，使棒材调质均匀度提高。总之，与现有技术相比，本发明的棒材感应调质可大幅度提高效率，调质后力学性能均匀，实施后表明，100m长棒调质后硬度在±1HRC范围内；(4)由于感应调质时间短，枪钢棒材调质后表面氧化层少，表面质量高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明。
本发明目的则是解决封闭式加热炉效率和质量低下的问题，提出一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法(也可以说热处理工艺)，包括以下步骤：将待调质热处理的枪钢棒材送入通电且感应电流可调的感应加热线圈通道中，使所述枪钢棒材在所述感应加热线圈通道中一边轴向自转，一边沿轴向穿行，通过调整所述感应电流大小控制被感应电流在所述枪钢棒材中形成的加热温度，通过控制所述枪钢棒材在所述感应加热线圈通道的进口与出口之间沿轴向穿行的速度确定保温时间。所述枪钢棒材通过送料装置送入所述感应加热线圈通道。所述枪钢棒材通过传输装置在所述感应加热线圈通道中实现一边轴向自转，一边沿轴向穿行。所述枪钢棒材的轴心线与所述感应加热线圈通道的轴心线重合。所述枪钢棒材的长度≥相应规格枪管长度的4倍。所述加热温度为淬火温度或回火温度，所述保温时间为淬火保温时间或回火保温时间。所述调质热处理的淬火温度为850℃～890℃，淬火保温时间为8min～14min，淬火冷却方式为风冷至室温。所述调质热处理的回火温度为650℃～680℃，回火保温时间为12min～21min，回火冷却方式为风冷至室温。所述枪钢棒材经调质热处理后的硬度波动在±1HRC范围内。
实施例1：某材质Φ40×7000mm棒材，感应调质工艺是：860℃保温12min，风冷至室温，660℃保温19min，风冷至室温，总用时约39min。在长度方向两端和中间位置截取试样测量硬度，硬度波动在±1HRC范围内，径向硬度几乎没有波动。把Φ40mm×7000mm棒材截成单倍尺，进行箱式炉热处理，分两炉次热处理，热处理工艺是：830℃保温2.5h，油冷至室温，630℃保温3.5h，空冷至室温，两炉次总用时约16h，感应热处理是箱式炉热处理效率的24.6倍。
实施例2：某材质Φ30mm×9000mm棒材，感应调质工艺是：880℃保温9min，风冷至室温，670℃保温14min，风冷至室温，感应调质时间27min，在长度方向两端和中间位置截取试样测量硬度，硬度波动在±1HRC范围内，径向硬度几乎没有波动。把Φ30mm×9000mm棒材截成单倍尺，进行箱式炉热处理，分两炉次热处理，热处理工艺是：830℃保温2.5h，油冷至室温，630℃保温3.5h，空冷至室温，两炉次总用时约16h，感应热处理是箱式炉热处理效率的35.6倍。
一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，该方法通过感应加热方式控制温度，通过棒材在感应线圈中穿行速度控温保温时间。所述棒材最小长度不小于4倍枪管长度，最大长度不限。所述调质棒材硬度波动不超过±1HRC。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (9)

1.一种枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将待调质热处理的枪钢棒材送入通电且感应电流可调的感应加热线圈通道中，使所述枪钢棒材在所述感应加热线圈通道中一边轴向自转，一边沿轴向穿行，通过调整所述感应电流大小控制被感应电流在所述枪钢棒材中形成的加热温度，通过控制所述枪钢棒材在所述感应加热线圈通道的进口与出口之间沿轴向穿行的速度确定保温时间。
2.根据权利要求1所述的枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其特征在于，所述枪钢棒材通过送料装置送入所述感应加热线圈通道。
3.根据权利要求1所述的枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其特征在于，所述枪钢棒材通过传输装置在所述感应加热线圈通道中实现一边轴向自转，一边沿轴向穿行。
4.根据权利要求1所述的枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其特征在于，所述枪钢棒材的轴心线与所述感应加热线圈通道的轴心线重合。
5.根据权利要求1所述的枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其特征在于，所述枪钢棒材的长度≥相应规格枪管长度的4倍。
6.根据权利要求1所述的枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其特征在于，所述加热温度为淬火温度或回火温度，所述保温时间为淬火保温时间或回火保温时间。
7.根据权利要求1所述的枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其特征在于，所述调质热处理的淬火温度为850℃～890℃，淬火保温时间为8min～14min，淬火冷却方式为风冷至室温。
8.根据权利要求1所述的枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其特征在于，所述调质热处理的回火温度为650℃～680℃，回火保温时间为12min～21min，回火冷却方式为风冷至室温。
9.根据权利要求1所述的枪钢棒材10倍速量级的快速调质热处理方法，其特征在于，所述枪钢棒材经调质热处理后的硬度波动在±1HRC范围内。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101186962A (zh) * 2007-12-14 2008-05-28 天津市金能电力电子有限公司 感应加热钢棒调质热处理的工艺方法
CN101654723A (zh) * 2008-08-21 2010-02-24 临沂业隆通用机械有限公司 感应加热淬火消除支承轮轴表面裂纹的方法
CN103421936A (zh) * 2013-05-10 2013-12-04 上海北特科技股份有限公司 感应加热调质系统
CN103484640A (zh) * 2013-09-10 2014-01-01 天津晋绥木业有限公司 钢棒的热处理方法
CN105734221A (zh) * 2016-04-29 2016-07-06 上海大学 多温区多冷速热处理装置及方法
CN106435144A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 安吉县鹏大钢管有限公司 一种钻探用地质钢管的调质处理生产线
CN108546804A (zh) * 2018-07-06 2018-09-18 江苏南钢通恒特材科技有限公司 感应调质生产线
CN109055670A (zh) * 2018-09-11 2018-12-21 江苏南钢通恒特材科技有限公司 Scm435h感应调质工艺
CN109168209A (zh) * 2018-11-02 2019-01-08 株洲中车特种装备科技有限公司 一种移动加热装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101186962A (zh) * 2007-12-14 2008-05-28 天津市金能电力电子有限公司 感应加热钢棒调质热处理的工艺方法
CN101654723A (zh) * 2008-08-21 2010-02-24 临沂业隆通用机械有限公司 感应加热淬火消除支承轮轴表面裂纹的方法
CN103421936A (zh) * 2013-05-10 2013-12-04 上海北特科技股份有限公司 感应加热调质系统
CN103484640A (zh) * 2013-09-10 2014-01-01 天津晋绥木业有限公司 钢棒的热处理方法
CN105734221A (zh) * 2016-04-29 2016-07-06 上海大学 多温区多冷速热处理装置及方法
CN106435144A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 安吉县鹏大钢管有限公司 一种钻探用地质钢管的调质处理生产线
CN108546804A (zh) * 2018-07-06 2018-09-18 江苏南钢通恒特材科技有限公司 感应调质生产线
CN109055670A (zh) * 2018-09-11 2018-12-21 江苏南钢通恒特材科技有限公司 Scm435h感应调质工艺
CN109168209A (zh) * 2018-11-02 2019-01-08 株洲中车特种装备科技有限公司 一种移动加热装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王振东等: "35CrMo管感应加热调质处理工艺的研究和应用", pages 23 *
辽宁省安全科学研究院组编: "《特种设备基础知识》", 辽宁大学出版社, pages: 39 *

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