[实用新型]余热等温正火炉有效

专利信息
申请号: 201120287851.0 申请日: 2011-08-09
公开(公告)号: CN202246747U 公开(公告)日: 2012-05-30
发明(设计)人: 刘云旭;王淮;朱卫福;季长涛;刘澄;刘威 申请(专利权)人: 浙江万能达炉业有限公司
主分类号: C21D1/28 分类号: C21D1/28;C21D9/00;C21D11/00
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 顾峻峰
地址: 313112 浙江省湖州*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 余热 等温 火炉
【说明书】:

技术领域

实用新型总的涉及机械零件的热处理,特别是涉及利用毛坯锻造后的余热对合金渗碳钢制件进行等温正火处理的余热等温正火炉。

背景技术

机械制造与装备工业,是技术发展与经济增长的重要领域,但又是能耗比较高的生产行业。以汽车的渗碳齿轮为例,其制造加工工艺过程如附图1所示,其中有三道是需要高温加热的高耗能热加工工序,分别为锻造(或轧制)、正火和渗碳淬火。

正火是一种热处理工序,主要用来改善渗碳钢制件毛坯(以下称锻坯)在高温锻造后晶粒粗大、不均的问题,并消除出现的α-魏氏组织及非稳定组织(如马氏体、贝氏体),且为后期切削加工提供适合硬度与理想组织(等轴先共析铁素体+珠光体组织)。然而,传统的正火对处理汽车制件锻坯仍常常出现非稳定显微组织,硬度散差大,切削加工出现打刀、粘刀现象,存在制件加工精度提高困难,渗碳淬火后制件变形超差较大等问题。为解决上述加工质量问题,现已普遍采用等温正火工艺,使汽车锻坯加工质量得到明显的改善。

但是,等温正火工序与传统正火工序一样,都存在热能消耗大的问题,每吨锻坯的正火能耗约为400~480kw·h。而且,目前以将锻坯密排堆放的方式进行等温正火的推杆式等温正火设备也很难达到真正“有效等温正火”的目的。

由于正火工序是在锻造工序后进行的,而且锻造终锻后锻坯仍处于高温奥氏体状态,具备了正火加热时需要奥氏体化的条件,人们自然会想到利用锻造后锻坯的高温余热来直接进行正火,从而节省正火的能耗。然而经长期研究发现,由于锻造加热温度很高,终锻温度也很高且温度高低不均,使其奥氏体晶粒比较粗大和不均匀。而且,在随后空冷时容易形成α-魏氏组织及非稳定组织,使锻坯的切削加工性能降低,并且使该渗碳钢制件的最终使用性能明显降低。因此,锻坯利用锻造后的余热直接进行正火因质量较差且不稳定而至今未被应用。

实用新型内容

因此,本实用新型的目的在于,提供一种余热等温正火炉,其利用锻造等加工余热对合金渗碳钢制件进行等温正火的热处理加工,同时使钢制件的热处理质量优于或至少等于用正火和等温正火等传统热处理。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种余热等温正火炉,包括传送机构、缓冷室、速冷室、等温炉、控制系统和传动系统,其中,传送机构的两端分别与锻锤工位和缓冷室的前端相连接,缓冷室的后端与速冷室前端相连接,速冷室的后端与等温炉的前端相连接,控制系统控制整个装置的运行,并至少对锻坯的预冷温度T1(以下简称T1)、强冷温度T2(以下简称T2)、等温温度Tiso(以下简称Tiso)和等温时间tiso(以下简称tiso)这四个工艺参数进行控制。

较佳的是,所述的控制装置还对预冷速度V1(以下简称V1)、预冷温度停留时间t1(以下简称t1)和强冷速度V2(以下简称V2)这些工艺参数进行控制。

较佳的是,所说的缓冷室安装有散热吹排风机构和加热机构中的至少一种。安装散热吹排风机构是为了更好地控制锻坯的V1,而安装加热机构是为了保证锻坯在缓慢冷却时的T1和t1

较佳的是,所述的速冷室安装有吹排风机构和导流机构中的至少一个。安装吹排风机构是为了加强气体流动,使锻坯的快速冷却符合V2,能快速降温至T2。安装导流机构是为了使速冷室各部位的气体流动均匀。

较佳的是,所述的控制系统具有按照钢制件实际化学成分、有效厚度、硬度及显微组织是要求获得V1、T1、t1、V2、T2、Tiso、tiso这些工艺参数的计算系统。即,将上述工艺参数以公式形成计算机程序。

于是,当输入某批次钢制件的实际化学成分、有效厚度、硬度和显微组织的要求后,就能立即获得一组上述工艺参数的数值。可将该组工艺参数数值自动输入或手动输入到控制系统中,以对装置的运行进行控制。

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