[发明专利]将轻金属铸件在液浴中淬火的可控制的装置和方法

说明书

本发明涉及一用于可控制地将轻金属铸件在液浴中淬火的装置和方法。将铸件在液浴中淬火将形成一众所周知的由铁金属和非铁金属组成的热处理部分。已知的形式有将铸件浸入水浴或油浴以及向铸件淋水，使铸件在气流下冷却的方法也经常用到。由作为冷却介质的液体或气体不同的热传导率和自由对流或强迫流动的状态，以及冷却介质的热容量以及金属的热传导性的函数关系，可获得不同的冷却速度，该速度可在不同壁厚的铸件中形成一定的结构。

由第62-202019A日本专利，已知一装置包括一蓄水容器，在其边缘上方可装有一环状水平设置的管线而用来排水。当气体已从排气管道中排出后，待加固部分由输送装置浸入蓄水容器。

由1574648号美国专利，已知一装置，包括：一蓄水盆，在其内部侧壁处设有气体压力管线的终端，其上设有喷射器，用来形成一气泡强化的冷却流。待淬零件通过一夹具装置固定于液面以下。

本发明一个目的是通过对装置及方法的改善，使淬火处理变得更易实现。该目的通过提供一方法而完成，在该方法中：在液浴中的铸件从底下至少暂时受到上升气泡流的作用，其中气泡流的气泡在液浴底部产生，这通过提供一包括一充满液体的池子的装置而实现，该装置设有至少一个液体入口和一个液体出口，在池底部设有一气泡发生装置，该装置在池子底部至少包括一供气腔，供气腔包括一具有多个出气孔的盖子。为实现这个目的，气泡在池子底部呈最均匀分布状态地产生。最好铸件安置在气泡产生区域上方一定距离的位置。所述液浴可以是水浴和包含空气泡的气泡流。然而将铸件浸没于液浴中-在被预先加热至一定起始温度时-可能导致先前工艺中的冷弯，按照本发明通过所述的气泡流可明显减少或增加冷却速度。特别是，通过设定和调节气泡流可保证铸件组织的一定转变温度不致过早地下降。气泡流的产生并不需要贯穿于整个淬火过程中，相反，发生器可在铸件最终从液浴中取走之前关闭。

该创造性的气泡发生装置在池子底部可包括至少一由一具有多个出气孔的盖子密封的供气腔。盖子由一多孔板组成，用来当供气腔内存在一过剩压力的情况下使气泡以均匀分布的形式向上流动。多孔板可由开腔金属泡沫、多孔的陶瓷材料或烧结金属制成。还存在一种可能，即用金属丝筛网作为供气腔的盖子。同时，防止任何液体流入供气腔中是有利于供气的。由于无法完全防止时，必须为液体在供气腔内设一排液口。该供气腔应包括用来控制或设定气泡流的压力控制元件。整体的供气腔也可在水槽底部由具有多个出气孔的带有独立喷头的独立通道和导管来替代。

在供气腔盖子上方，在液池中应备有承载底板以存放铸件；所述承载底板上必须设有相对较大的通孔以作为气泡流的通道。

通过入口所提供的液体可沿池内循环流动，并在这过程中重新冷却。也可简单地将溢出量的液体排出或使其在其它过程中被利用。

下面将结合附图讨论本发明装置的一实施例，其中

图1是填满液体的池子的垂直截面图；

图2是如图1所示池子的俯视图。

图1示出一立方形的池子11，包括：一上方开口12和一底部15；在底部15上方一定距离的位置具有一用来封闭供气腔14的盖子13。该盖子13由包括多个出气孔的一多孔平板形成。盖子13置于箱子轮廓21上，而箱子的周边放在底部15上，在盖子13上方一定距离的位置上设有一用来承载铸件的承载底板22。在盖子13上，充满淬火液体16的水槽11中，上升气泡17从供气腔14通过多孔的盖子13上升。池子11包括一在水槽11的上方开口12附近的可关闭的出水口19。为在淬火过程中使水的输出量固定，在承载底板22上方另外设有一入水口24和出水口25。供气腔14上设有一压缩空气连通管20。一出水口23置于供气腔14的底部。

在图2中，通过俯视可看到一池子11，该池子11包括插入的承载底板22和为淬火液而设的入口18、24和出口19、25以及为压缩空气而设的连通管20。另外还可看到的立方体轮廓21的周边。