[发明专利]用于钢件的气体淬火室

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钢件的气体淬火室，尤其是一种在这种淬火室内实施的钢件气体淬火方法。

背景技术

钢件气体淬火方法比液体淬火方法有许多优点，特别是处理过的零件仍保持干燥而清洁。

钢件在热处理(淬火、退火、回火之前的加热)之前进行的气体淬火一般是在高压气体环境下进行的，压力通常在4到20巴之间。淬火气体比如是氮气、氩气、氦气、二氧化碳或其混合物。

淬火操作包括对钢件进行快速冷却，钢件的温度通常是在750℃到1000℃之间。在这个温度范围内，钢主要呈现为奥氏体结构，该结构仅在高温下是稳定的。快速冷却提供的淬火操作将奥氏体转化成马氏体，马氏体具有硬度高的特性。淬火操作必须非常快，从而可使所有奥氏体转化为马氏体，而不会有其他形式的钢相结构，如珠光体或贝氏体，它们的硬度特性比马氏体低。

淬火室一般包括至少一台一般是电动形式的电机，使搅拌元件转动，例如螺旋叶片，使淬火室中的淬火气体循环。为了使进入淬火室的零件快速冷却下来，淬火气体通常在被冷却零件的周围循环，在整个淬火操作中，以尽可能高的速度将零件冷却下来。

因此，传统上是通过保证淬火室内的静态淬火气体压力，并控制电机以最大转速转动，从而使被冷却钢件周围的淬火气体获得最大循环速度，从而完成这种淬火操作。

虽然上述气体淬火方法能够获得具有令人相当满意疲劳强度的淬过火的零件，但还是期望提供一种能够进一步提高淬火零件疲劳强度的气体淬火方法。

此外，尽管上述气体淬火方法能够获得变形情况比油淬火方法更少的淬火零件，但还是期望提供一种能够更进一步减小淬火零件变形的气体淬火方法。

发明内容

本发明的目的是获得一种钢件的气体淬火方法以及一种实施这种方法的淬火室，从而提供具有改进了疲劳强度和/或减小变形的淬火零件。

本发明的另一个目的是获得能够实施根据本发明淬火方法的淬火室，该淬火室的结构相对于传统淬火室改动非常小。

为此，本发明提供一种钢料淬火方法，该方法是在气体流动驱动装置的驱动下使气体流过负载周围。控制该气体流动驱动装置，使气体以某个速度流过负载周围，该速度根据速度曲线而变化，该曲线的至少一部分按顺序包括具有第一速度的平稳段和具有第二速度的平稳段，第二速度大于第一速度。

根据本发明一个实施例，气体流过负载周围之后，被换热器冷却，换热器内流动有冷却流体。当冷却流体的温度达到给定的极限温度时，控制该驱动装置使气体从具有第一速度的平稳段变化到具有第二速度的平稳段地流过负载周围。

根据本发明一个实施例，在负载周围的气体静压在具有第一速度的平稳段比具有第二速度的平稳段低。

根据本发明一个实施例，气体流过负载周围之后，被换热器冷却，换热器内流动有冷却流体，控制该驱动装置，使气体根据一个速度曲线在负载周围流动，该速度曲线按顺序包括具有第二速度的第一平稳段、具有第一速度的平稳段和具有该第二速度的第二平稳段，具有第二速度的第一平稳段和具有第一速度的平稳段之间的转化是在冷却流体温度增加状态期间完成的。

根据本发明一个实施例，当冷却流体温度超过一个给定的极限值时，控制该驱动装置使气体从具有第二速度的第一平稳段转换到具有第一速度的平稳段，从而流过负载周围。

根据本发明一个实施例，其中当冷却流体温度下降到一个给定的额外极限值时，控制该驱动装置使气体从具有第一速度的平稳段转换到具有第二速度的第二平稳段，从而流过负载周围。

根据本发明一个实施例，在经历一个预定时间段之后，控制该驱动装置使气体从具有第二速度的第一平稳段转换到具有第一速度的平稳段，从而流过负载周围。

根据本发明一个实施例，气体流过负载周围之后，被换热器冷却，换热器内流动有冷却流体，控制该驱动装置使气体根据一个速度曲线在负载周围流动，该速度曲线从淬火操作开始按顺序包括具有第一速度的平稳段和具有第二速度的平稳段，具有第一速度的平稳段和具有第二速度的平稳段之间的转化发生在冷却流体温度增加期间。

根据本发明一个实施例，在经历一个预定时间段之后，控制该驱动装置使气体从具有第一速度的平稳段转换到具有第二速度的平稳段，从而在负载周围流动。