[发明专利]油中自由冷却、机床上马氏体转变的压模淬火工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及热处理行业中的淬火工艺，具体是一种油中自由冷却、机床上马氏体转变的压模淬火工艺及设备。

背景技术

目前，诸如轴承套圈、摩擦环等零件的淬火工艺有两种，以GCr15轴承套圈工件为例：一种是油浸淬火，即工件在加热炉内加热到830℃－860℃后，进入淬火油槽，在油中从红热状态直接冷却到马氏体转变温度（Ms点：200℃）以下，完成马氏体转变。优点是：工艺简单，产量大；缺点是：由于热应力和组织转变应力的共同作用，薄壁零件变形较大，材料利用率低，且经常造成废品。另一种是压模淬火，即工件在加热炉内加热到830℃－860℃后，直接从加热炉中转移到淬火机床上进行压模淬火，在淬火机床上冷却到马氏体转变温度（Ms点：200℃）以下，完成马氏体转变。优点是：由于压模的作用，零件变形小，材料利用率高，废品率低；缺点是：红热状态下，工件在空气中转移，容易氧化、发黑、碰伤，同时转移效率低，产量小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种具备油浸淬火工艺和压模淬火工艺的优点，且能克服油浸淬火工艺和压模淬火工艺缺点的油中自由冷却、机床上马氏体转变的压模淬火工艺及设备。

本发明解决所述问题采用的技术方案是：

一种油中自由冷却、机床上马氏体转变的压模淬火工艺，按下述步骤进行：

a．零件在加热炉内加热完成后，通过与加热炉联接的密闭通道，批量或单件落入淬火油槽；

b．工件落入淬火油槽以后，停留3秒—5分钟，进行自由冷却，冷却到马氏体转变温度点以上20—120℃；

c．工件自由冷却到冷却温度后，通过网带输送机构将工件从淬火油槽中捞出，再通过夹爪或由人工依次送入压模淬火机床，进行压模淬火；

d．工件在压模淬火机床上进一步冷却到马氏体转变温度点以下，进行马氏体转变。

进一步地，所述步骤a中密闭通道内的气体来自于加热炉内的保护气体。

实现上述工艺的专用设备是：

所述专用设备包括加热炉、淬火油槽、压模淬火机床，所述淬火油槽与加热炉之间连接有密封通道，所述密封通道下端伸入到淬火油槽油面以下；所述淬火油槽与压模淬火机床之间设置有网带输送机构，所述网带输送机构一端伸入到淬火油槽油面以下，另一端与压模淬火机床的压模淬火工位对应。

进一步地，所述网带输送机构由倾斜输送段和水平输送段组成，所述倾斜输送段下端伸入到淬火油槽油面中，所述水平输送段尾部设置有用于抓取工件的电动夹爪。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

解决了传统油浸淬火工艺和压模淬火工艺各自存在的弊端和使用局限性。工艺及设备性能可靠，用途灵活，产品变形小，废品率低，产量大，特别适宜轴承套圈、摩擦环等零件的加热淬火，并可扩展到其它类似零件的盐中、水溶介质中自由冷却、马氏体转变压模淬火工艺。

附图说明

图1为本发明实施例工艺设备结构示意图。

图中：加热炉1，工件2，密封通道3，淬火油槽4，网带输送机构5，电动夹爪6，压模淬火工位7，压模淬火机床8。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好的理解本发明内容。因此，所举之例并非限制本发明的保护范围。

本实施例以壁厚为7mm的GCr15轴承套圈的淬火进行说明。

参见图1，本实施例中的专用设备由加热炉1、密封通道3、淬火油槽4、网带输送机构5，电动夹爪6、压模淬火机床8组成，密封通道3上端与加热炉1密封连接，下端伸入到淬火油槽4的油面以下，密闭通道3内的气体来自于加热炉1内的保护气体，如N2、甲醇裂解气体、RX气体、CH4、丙酮裂解气等；在淬火油槽4与压模淬火机床8之间设置有网带输送机构5，该网带输送机构5由倾斜输送段和水平输送段组成，倾斜输送段下端伸入到淬火油槽4油面中，水平输送段尾部设置有用于抓取工件的电动夹爪6。

采用上述专用设备进行油中自由冷却、机床上马氏体转变的压模淬火工艺，按下述步骤进行：

①工件2在加热炉1内加热到830℃－860℃后，经由密封通道3，批量进入淬火油槽4。

②工件2在经过密闭通道3落入淬火油槽4的过程中，由于其内的保护气体（N2+甲醇裂解气体+丙酮裂解气）的保护作用，能保证红热的工件2不被氧化。

③工件2在淬火油槽4内进行20秒的自由冷却，冷却到马氏体转变温度点（Ms=200℃）以上60℃，即260℃（自由冷却的时间、冷却到的温度根据工件的壁厚和材料决定）。