[实用新型]一种贝氏体-马氏体复相钢/铁分级等温淬火热处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种贝氏体-马氏体复相钢/铁分级等温淬火热处理装置，属于金属材料热处理工艺技术领域。

背景技术

贝氏体/马氏体复相组织的铸（锻）钢件或铸铁件由于具有优良的耐磨性能和优异的综合力学性能，广泛应用于耐磨、耐冲击、高强度和高韧性等多种场合中的磨球、衬板中。传 织的方式主要有：（1）采用等温淬火工艺获得，即将奥氏体化后的工件急冷到下贝氏体温度区等温转变后，再淬火到马氏体转变点以下，获得贝氏体/马氏体复相组织。此方法中等温介质一般为硝酸盐或淬火油。该工艺的缺点是：能耗大、淬火介质易污染环境、工件易开裂变形等；（2）通过合金化在空冷或铸态条件下获得贝氏体，即通过加入一定量的合金元素Mo、Ni、B等，使CCT曲线右移，推迟高温转变，以适宜的冷却速度使过冷奥氏体连续通过贝氏体转变的中温区，从而在空冷条件下获得贝氏体/马氏体复相组织。该工艺与工艺（1）相比，具有节约能源、减少环境污染的特点，但合金元素加入后易形成碳化物或氧化物，影响材料性能，从而导致材料成本上升、使用性能较差等不足。

针对传统钢铁热处理获得贝氏体方法的缺点，中国发明专利CN102605145A公开了一种钢铁等温淬火-回火冷却工艺，该工艺直接将工件一次性淬到马氏体转变温度线以下，再用加热炉进行回火，之后再次进行水淬，反复进行水淬-回火，最后使工件处于贝氏体转变区，利用余热进行贝氏体等温转变，解决了大型工件强韧化处理淬透性难题，环保无污染，但该工艺存在的问题主要有：（1）热处理时一次性淬到较低温度，工件内外因冷却速度相差较大，导致热应力较大，容易产生裂纹或增加开裂倾向；（2）反复回火增加了能源消耗，操作繁杂，不利于产业化。中国发明专利CN1944691A公布了一种贝氏体球墨铸铁的控制冷却热处理工艺及装置，该工艺采用水作为淬火介质，利用所设计的控制冷却热处理装置将水雾化，在球墨铸铁工件奥氏体化后进行喷淋，迅速冷却到贝氏体转变区后终止喷淋，该工艺能节约大量的能源，减少合金元素的加入，降低环境污染，操作简单，但存在的问题主要有：（1）喷淋时不能保证工件表面所有部位喷水的均匀性，特别是球形工件，难以保证各部位喷水量相同，冷却速度也就不尽相同，导致组织应力集中；（2）对于尺寸较大的工件，表面层与心部冷却速度相差较大，表面层处于贝氏体转变温度时，心部温度仍然较高，处于珠光体温度区，停止喷淋，内部温度向外传导，导致表层温度升高，容易生成上贝氏体，导致组织性能变差，且组织的均匀性也较差。

综上所述，现有的技术对于壁厚较大的工件在进行贝氏体转变时，没有或无法有效的控制表面与心部的冷却速度，导致表面与心部的组织力学性能差异大，使用过程中易开裂。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种贝氏体-马氏体复相钢/铁分级等温淬火热处理装置。本实用新型针对壁厚较大的工件在获得贝氏体时无法攻克淬透性的问题，通过本实用新型贝氏体-马氏体复相钢/铁分级等温淬火热处理装置采用“锯齿状”分级等温淬火获得性能优越的贝氏体/马氏体复相组织，本实用新型通过以下技术方案实现。

一种贝氏体-马氏体复相钢/铁分级等温淬火热处理装置，包括工作台1、导轨支架2、导轨3、可调速电机4、水箱5、感应器7、多孔篮筐8、气缸9、PLC控制箱11和气缸接气孔12，工作台1上表面焊接导轨支架2，导轨支架2上焊接导轨3，可调速电机4用螺栓固定于工作台1上，可调速电机4与导轨3通过传送带和齿轮混合连接，水箱5位于导轨支架2的下端，气缸9与导轨3通过卡扣机械嵌合，气缸9上设有气缸接气孔12，气缸接气孔12通过导管与空气压缩机连接，气缸9的下端设有多孔篮筐8，导轨支架2中间位置设有感应器7，可调速电机4、感应器7、空气压缩机与PLC控制箱11相连。

所述导轨3为环形跑道结构，可实现两端同时进行热处理、提高工作效率。

所述水箱5下端设有入水口10，上端设有出水口6。

当进行水冷时，将多孔篮筐8内的工件通过气缸9伸长置于水箱5中，达到水冷时间后气缸9压缩将多孔篮筐8内的工件进行回温，到达回温时间后，气缸9伸长将多孔篮筐8内的工件置于水箱5进行水冷，如此循环直至满足实际所需循环次数。