[发明专利]金属热处理可控缓冷装置及智能在线监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属热处理可控缓冷装置及智能在线监控系统，适用 于在线精确可控多功能底装料的渗碳后无氧化脱碳情况下可控冷却系统。 属于金属热处理设备技术领域。

背景技术

渗碳淬火回火是金属表面强化的主要热处理工艺方法。渗碳使金属工 件表面层碳含量增加，通过随后的淬火回火，使金属工件表面的硬度大大 提高，增加耐磨性和使用寿命；同时使工件的心部获得良好的强度和塑性、 韧性配合，满足工件保持良好强度和韧性要求，所以渗碳后淬火回火工艺 对渗碳件组织性能至关重要。

渗碳后热处理工艺有如下七种：直接淬火低温回火、预冷后直接淬火 低温回火、缓冷后机加工再一次加热淬火低温回火、缓冷后高温回火机加 工再一次淬火低温回火，缓冷后机加工再二次淬火低温回火、二次淬火冷 处理低温回火、感应淬火低温回火。对于技术要求不高，变形和承受冲击 载荷不大的零件，一般采用直接淬火低温回火或预冷后直接淬火低温回火 工艺。而对于技术要求高，Cr-Ni合金钢渗碳件以及渗碳后需机加工件大都 在渗碳后需要缓冷，再进行淬火低温回火处理。因此，缓冷装置是要求高 性能、高质量渗碳件的生产必备生产条件和设备。

现有技术的缓冷装备，大多是设置简易结构式缓冷坑或缓冷筒，这种 简易结构式缓冷坑或缓冷筒在渗碳件缓冷过程中易产生氧化脱碳。为防止 渗碳件缓冷时产生氧化脱碳，一般厂家是向缓冷坑或缓冷筒内放置燃烧的 废油棉纱，由所述废油棉纱构成缓冷结构。存在如下缺点：构成所述缓冷 结构的材料保温效果不良，因此缓冷结构的缓冷效果很差，严重影响热处 理质量。(2)容易污染环境，与国家实施的节能减排政策背道而驰。

中国专利号为“200820193455.X”的发明专利公开了一种特优钢材加 工气浴缓冷装置，它是对普通缓冷坑装置的改进，它包括有缓冷坑和保温 盖，缓冷坑内布置有隔离支架，缓冷坑底部放置有若干方钢垫铁，其特征 是：所述保温盖上开有散气孔，设置有进水管通至缓冷坑的底部；或在缓 冷坑底部开有储水槽，该储水槽延伸至缓冷坑外部；本装置虽然增设了加 水功能，可提高缓冷效果和效率。但是还存在以下问题：1、不能控制冷却 速度；2、无法保证在缓冷时不产生氧化脱碳；3、不能实现全自动化缓冷。

发明内容

本发明的第一个目的，是为了克服现有缓冷装置缓冷效果差、容易污 染环境的缺点，提供一种金属热处理可控缓冷装置。

本发明的第二个目的，是为了提供一种金属热处理可控缓冷智能在线 监控系统。

本发明的第一个目的可以通过如下措施达到：

金属热处理可控缓冷装置，其结构特点是：包括炉体和风机，炉体的 内腔设有升/降平台、热交换器和温度检测器；炉体的上侧壁设有工件进/ 出口，在所述工件进/出口处设有密封盖；风机的出风口从侧下部连通炉体 的内腔，风机的回风口从侧上部连通位于炉体内热交换器的出风口，在炉 体的内腔、风机的出风口与热交换器的进风口之间形成单向风道，升/降平 台位于所述单向风道中；炉体的内侧壁设有保温层；所述风机、热交换器 和升降机构分别设有控制输入信号端。

本发明的第一个目的还可以通过如下措施达到：

实现本发明的第一个目的的一个方案是：在所述风机的出风口与炉体 内腔的连接处设有一个导风筒，在炉体的内腔形成的单向风道可以包括单 向导风筒、热交换器的进风口以及供升/降平台活动的炉体内腔空间。

实现本发明的第一个目的的一个方案是：所述风机可以由变频式风机 构成；所述热交换器可以由水冷式结构热交换器构成。

实现本发明的第一个目的的一个方案是：所述温度检测器可以由至少 二个测温热电隅或温度传感器构成；该测温热电隅或温度传感器的信号输 出端外接控制系统的反馈信号输入端。

实现本发明的第一个目的的一个方案是：所述炉体为一种底装立式多 用炉。

实现本发明的第一个目的的一个方案是：所述保温层可以由纤维毡保 温套构成。

本发明的第二个目的可以通过如下措施达到：

金属热处理可控缓冷智能在线监控系统，其结构特点是：包括与前述 风机、热交换器和升降机构的控制输入信号端连接的温度控制模块，该温 度控制模块的信号输出端分别连接风机、热交换器和升降机构的控制输入 信号端，该温度控制模块的反馈信号输入端连接温度检测器的信号输出端， 该温度控制模块的控制信号输入端连接工业控制计算机的一个信号输出 端。