[发明专利]金属工件节能退火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属工件的热处理方法，尤其是涉及一种金属工件的退火工艺。

背景技术

为了使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的金属工件软化，改善其塑性、韧性和硬度，并去氢和消除残余应力，以得到预期的物理性能，通常需要对这类工件进行退火处理，即将待退火金属工件缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。在传统的退火工艺中，一般是将金属工件置于保温箱或保温炉中进行保温，保温时间一般在20个小时以上，这段期间，不仅是金属工件要占用加热保温设备，同时还需要持续地加热恒温，既消耗了大量的能源，又严重影响加热设备的生产效率，从而致使生产成本较高，不能满足现代工业生产节能高效的发展要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能减少加热设备占用时间和能源消耗的金属工件节能退火工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种金属工件节能退火工艺，将待退火工件加热到相应温度后，再将工件放入容器内，并在工件的所有表面上覆盖纤维植物、纤维植物碳化物的一种或两种混合物。

所述纤维植物为谷壳、稻草、麦秆的一种或任意几种混合物。

所述纤维植物碳化物为碳化稻壳、碳化稻草、碳化麦秆的一种或任意几种的混合物。

所述稻草或麦秆需切成碎段或颗粒。

所述覆盖在工件表面上的纤维植物、纤维植物碳化物的一种或两种混合物的厚度为100～400mm。

所述容器为带盖的铁箱或地坑。

本发明金属工件节能退火工艺，改变了传统方法中对已加热金属工件的保温方式：将其置于普通的容器内，在工件的所有表面上覆盖纤维植物、纤维植物碳化物的一种或两种混合物后，可利用纤维植物或纤维植物的碳化物的低传热性和其燃烧释放热量的性能来长时间保持金属工件的温度，以完成退火过程，这样就无需再采用传统加热保温设备来进行工件保温，这就避免了对加热保温设备的长时间占用，从而提高了该类设备的生产效率，同时也大大降低了生产过程中的能源消耗，达到了节能的目的。上述金属工件节能退火工艺中，若直接采用纤维植物来作为覆盖物的好处在于，取材方便，成本低廉，但使用过程中由于纤维植物本身含有较多的水分和灰分，纤维植物燃烧时会产生较多烟雾，不利于生产环境的清洁和操作人员的身体健康；若采用纤维植物的碳化物来作为覆盖物，就避免了其燃烧过程中产生较多烟雾，但是增加了对纤维植物的碳化处理工序，使生产成本有所提高。

该金属工件节能退火工艺中，使用的纤维植物可为谷壳、稻草、麦秆的一种或任意几种混合物，这些纤维植物容易获得且价格低廉，谷壳的体积较小，一般可以直接使用，稻草和麦秆通常将其切成碎段或颗粒，这样既能保证覆盖层的均匀，又提高了其致密性，有利于对包裹住的金属工件的保温。纤维植物碳化物可为碳化稻壳、碳化稻草、碳化麦秆的一种或任意几种的混合物。

该金属工件节能退火工艺中，考虑到待退火工件的体积大小不同，为了保证温度保持能长时间有效，一般将覆盖在工件表面上的纤维植物、纤维植物碳化物的一种或两种混合物的厚度设置为100～400mm。若其厚度太薄，则不易达到保温效果；厚度太厚，则又浪费了覆盖材料，所以若工件体积较大，由于其自身蓄积的热能较多，通常覆盖层的厚度可以设置得略薄一些，反之亦然。

该金属工件节能退火工艺中，保温过程中用于存放已加热金属工件容器可为带盖的铁箱或地坑，这样才容易在金属工件的所有表面上设置纤维植物覆盖层或纤维植物的碳化物覆盖层，这样的容器也易于加工制作，且成本较低。

综上所述，本发明金属工件节能退火工艺，无需使用专用加热设备来对金属工件进行保温，减少了对加热设备的占用时间，变相提高了加热设备的使用效率；同时，在保温过程中也无需对其进行持续加热，大大减少了能源消耗，降低了生产成本；且在该工艺中使用的辅助材料和设备都易于获得，并且成本低廉。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。