[发明专利]淬火室

说明书

技术领域

本公开涉及一种用于对工件(例如，钢件)进行淬火的室。

背景技术

淬火相当于已加热超过一定温度(在该温度下，工件具有其改性的结构)的工件(也被称为负载)的骤然冷却，以获得通常仅在高温下稳定的特定相。对于某些材料，特别是某些金属，淬火能够在环境温度下保持具有有利物理性能的特定相。对于其他材料，特别是某些钢，淬火可以使特定相能够转变成具有有利物理性能的亚稳相。在这种情况下，特定的热相是通过在750℃和1000℃之间加热钢件所获得的奥氏体，亚稳相是马氏体。淬火操作必须非常快且均匀，使得全部的奥氏体变成马氏体，而不形成珍珠岩或贝氏体，珍珠岩和贝氏体具有的硬度性能比马氏体低。

在液体淬火的情况下，例如，预加热的工件被置入充满淬火液体(例如，油)的淬火槽中，在冷却期间，搅拌淬火液体。

通过淬火气体在待冷却的工件周围流动，也可以进行淬火。通常，通过将待淬火的工件布置在包括密闭外壳的淬火室中，然后在该外壳中使淬火气体循环流动，来进行气体淬火。与液体淬火方法相比，气体淬火方法具有许多优势，尤其是具有这样的事实：所处理的工件最后是干燥且洁净的。

通常，采用通常在4巴和20巴之间的压力下的气体，执行对预先已热处理(在淬火、退火、回火等之前的加热)或热化学处理(渗碳处理、碳氮共渗)的钢件的气体淬火。例如，淬火气体为氮气、氩气、氦气、二氧化碳或这些气体的混合物。

通常，淬火室包括至少一个使搅拌元件(例如，螺旋桨)旋转的马达(通常为电动马达或液压马达)，该搅拌元件能够使淬火气体在淬火室中循环流动。为了对引入到淬火室中的工件实现快速冷却，对于整个淬火操作，通常，淬火气体以高速度在待冷却的工件上循环流动。

对于某些类型的工件，例如，当工件是固体时，如果在整个淬火操作期间，由于淬火气体在淬火室中朝着同一方向流动，从而总是以相同的方式到达待处理的工件，则难以获得工件的均匀冷却。在这种情况下，可取的是能够快速反转淬火气体在待冷却的工件上的流动方向，以改善冷却的均匀性。

反转淬火气体流动方向的发生是利用搅拌元件使得将搅拌元件的旋转方向强加给淬火气体流动方向。因此，通过反转搅拌元件的旋转方向，来反转淬火气体的流动方向。为了实现这点，具有能够反转旋转方向的电动马达或液压马达可用来使搅拌元件旋转。另外可以在马达和搅拌元件之间提供传动系统，该传动系统能够反转搅拌元件的旋转方向。然而，难以反转电动马达或液压马达的旋转方向，或者难以在短时间内运行传动装置。淬火气体在待冷却的工件上的流动方向的反转可历时多于十秒。

文献US2003/0175130描述了一种淬火室，其中，搅拌元件包括总是在同一方向上旋转的离心式叶轮。该室还包括：利用移动瓣反转淬火气体在待冷却的工件上的流动方向的系统。

这样的气体淬火室的缺点是，为了能够反转淬火气体在待冷却的工件上的流动方向，淬火气体被径向排出到叶轮的整个边缘上，直接进入外壳中。不管淬火气体的流动方向如何，被叶轮排出的部分淬火气体被瓣阀堵住，进而在通常的淬火气体流动中回收之前明显地损失其一部分动能。因此，淬火室的功率效率(例如，对应对于给定的时段而引入以驱动叶轮的功率与对于该同一时段通过淬火气体从负载获得的热功率的比率)低。

发明内容

本发明的实施方式的目的是获得一种淬火室，该淬火室具有改善的功率效率，同时能够快速反转淬火气体在待冷却的工件上的流动方向。

本发明的实施方式的另一目的是获得一种具有减小体积的淬火室。

因此，本发明的实施方式提供一种用于负载的气体淬火室。所述室包括离心式的或混流式的叶轮，所述叶轮包括进气口和排气口。通过马达使所述叶轮旋转，以使气体在所述负载和热交换器之间流动。所述淬火室包括可移动的第一半蜗壳和可移动的第二半蜗壳。在第一位置中，所述第一半蜗壳导引由所述排气口的第一部分所排放的气体，所述第二半蜗壳关闭所述进气口的第一部分。在第二位置中，所述第一半蜗壳或所述第二半蜗壳中的一个导引导由与排气口的第一部分不同的排气口的第二部分所排放的气体，所述第一半蜗壳或所述第二半蜗壳中的另一个关闭所述进气口的第二部分。

根据本发明的实施方式，所述淬火室包括：相对于所述叶轮横向移动所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳的致动器。

根据本发明的实施方式，所述淬火室包括：使所述第一半蜗壳和所述第二半蜗壳相对于所述叶轮的轴线旋转的致动器。