[发明专利]钢制细长轴类部品淬回火处理方法

说明书

 

技术领域   本发明涉及一种钢的热处理方法，特别是钢制细长轴类或杆件部品淬回火处理方法。

背景技术  目前，国内钢制细长轴类或杆件部品淬回火（如模具配件顶针）的加工方法是：将材料切断成需要长度在盐炉或真空炉进行淬回火处理。这种处理方法存在三个弊端：

1、受设备加工区尺寸的局限，许多细长杆产品的长度受到了限制（例如长度大于500mm的顶针，由于真空炉的高度不够或盐炉的深度不够而无法处理）；

2、受盐炉或真空炉炉温均匀性的影响，工件的热处理质量难以均匀一致；

3、细长杆件经过热处理后，由于硬度较高热处理变形造成的弯曲很难校直。

上述弊端极大地限制了部品的制作范围，并降低了部品质量和生产效率，提高了加工成本。再有传统的连续炉淬回火热处理方法是在线设多段回火冷却装置，这样不仅导致钢丝在线长度的加长，并且由于回火连续进行保证不了保温时间，致使回火质量降低。

发明内容  本发明的目的在于提供一种产品硬度合适、质量好、能连续生产、成本低的钢制细长轴类部品淬回火处理方法。本发明主要是采用对钢制部品的原料直接在线进行淬火、一次回火并校直以及如果需要两次或以上的回火，两次或两次以上的回火在周期回火炉内进行的热处理方法。

一、本发明适用所有能进行淬回火处理的钢种，如：结构钢中的38CrMoAL, 40Cr,  45#，42CrMo;工具钢中的W6Mo5Cr4V2,  4Cr5MoSiV1，FDAC ；弹簧钢中的65Mn ，60Si2CrA,50CrVA;轴承钢中的GCr15，GCr15SiMn，9Cr18等。

二、本发明的设备主要包括有：送料装置，淬火加热装置、淬火冷却装置、回火加热装置、回火冷却装置、牵料装置、定尺切断装置及周期式回火炉。其中，送料及牵料装置主要包括电机变频调速驱动压送辊，（即实施例中的变频调速电机滚动传送机组），通过调整压送辊的转速控制进料速度V1和牵引速度V2。淬火和回火的加热装置有多种，如：连续式电阻加热炉，中、高频感应加热炉，燃料炉等等。淬火和回火的冷却方式也有多种，如：水冷、空气冷、油冷及热交换器等。定尺切断装置为市场销售的常规设备。二次回火采用周期回火炉如普通常用的箱式回火炉和井式回火炉。最好首先将需要回火的钢条（棒）置于限制回火变形的保直夹具内，该保直夹具为内腔长度能容纳钢条长度、两端封闭的中空筒体，根据回火炉不同，该筒体截面的外观形状可以不同，其可以是方形或多边形，但其盛料截面为一个或多个三角形。在上述保直夹具上沿长度方向设有装卸钢条用的开口，该开口上设有将其封闭的盖子，该盖子上设有将其压紧在筒内并列钢条上的紧固件。

三、本发明的制作方法如下：

将待处理的盘圆置于盘圆支架上，钢条（棒）的前端依次穿过主动送料装置、淬火加热设备、淬火冷却装置、回火加热装置、回火冷却装置，主动牵料装置和定尺切断装置。

依据材料的特性及设备的加工能力设定主动送料速度V1、淬火加热温度、淬火冷却速度、回火加热温度、回火冷却速度、主动拉料速度V2，同时必须V1≤V2。

ａ采用感应加热装置，首先启动送料装置和牵料装置，开始时V1≈V2，再启动淬火及回火加热装置，调整加热装置的功率输出量和钢条（棒）行进的速度，使钢条（棒）从淬火加热装置出口出来的温度达到其材质本身要求的淬火温度，而从回火加热装置出口出来的温度达到材质本身要求的回火温度；启动并调整淬火冷却装置使钢条（棒）经过淬火冷却装置出口的温度低于马氏体点，以完成淬火，淬火完成后硬度要达到规定的硬度；启动并调整回火冷却装置使钢条（棒）经过回火冷却装置出口的温度达到常温，以完成回火，回火完成后硬度要达到规定的硬度。同时调整钢条（棒）的送料速度V1，并且V1＜V2，使送料装置和拉料装置两点之间的钢条（棒）形成张力，张力的大小取决于V1与V2的差值，张力的上限以有效限制钢丝淬回火变形使钢丝弯曲量控制在0.5mm/m以内。