[发明专利]多温区多冷速热处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理装置及方法，特别是涉及一种多温区多冷速热处理装置及方法。

背景技术

由于在实际运用过程中对于材料性能的要求不断提高，所以需要对材料进行进一步的处理，热处理工艺是运用最为广泛的手段。所谓热处理是指对料进行进一步的加热和冷却处理，增加金属材料或工件的性能，如耐久性、耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐热性等。热处理工艺在钢铁材料及有色金属材料中的应用最为广泛，将材料加热、冷却，也就是“使金属材料变红、进而使之冷却”的温度变化、热循环是一个重要的过程。热处理包括有淬火、回火、退火、时效处理、表面硬化处理等工艺，经不同工艺处理之后，材料的性能将产生变化。

热处理工艺在改善金属组织及性能等领域的运用已有很长的历史了，但往往都需要繁复的操作流程，需要先将其在热处理炉内进行加热、保温，然后需要操作人员将其取出进行下一步处理，如空冷、淬火等，往往单一过程只能处理某一条件下的样品，所以，对于筛选出最优处理方案，往往需要花费大量时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多温区多冷速热处理装置及方法，其能够简化操作程序，实现全程自动化、精确化控制，快速筛选出最优处理方案。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种多温区多冷速热处理装置，其特征在于，其包括升降炉体、热电偶、中频感应电源控制柜、温度数据采集器、升降杆、电机、异形感应线圈、冷却池、循环水接口，一个样品的顶端固定在升降杆的底端上，中频感应电源控制柜、温度数据采集器都与炉体连接，样品置于炉体内，电机与升降杆连接，异形感应线圈位于样品之外且位于炉体之内，冷却池位于炉体的正下方，冷却池连接循环水接口；异形感应线圈在炉体内感生涡流加热样品，从而使样品内形成稳定的温度梯度或者均匀的温度；样品在炉体内保温预定的时间，然后使样品各部位以不同速率或相同速率降温，达到同一个样品不同部位得到不同温度或不同冷却速率热处理的效果，对样品各个部位进行组织和性能检测，快速筛选金属热处理工艺。

优选地，所述异形感应线圈利用其自身不同部位的铜管密度和层数变化，使其在通上电流时产生有梯度的感应磁场进行加热，从而使样品内部产生预设的温度梯度或者均匀的温度。

优选地，所述异形感应线圈使样品各个部位温度均匀一致。

优选地，所述升降杆的升降使样品完全伸出炉外进行空冷，以及快速下降升降杆，使样品完全或部分浸入淬火液中，进行淬火或不同强度冷却；中频感应电源控制柜控制加热功率；炉体为样品、异形感应线圈提供保温的工作环境；为了更加精确直观的观察到温度，在炉体内各部位布置热电偶，并通过温度数据采集器将其展现出来和数据采集，样品通过固定于升降杆上以及通过电机调节其位置，冷却池用于需要淬火的样品的热处理环节，同时，防止出现长时间多次淬火液温度过高，对淬火液通过循环水接口进行循环水冷却。

优选地，所述炉体外填充了保温砖，以及在炉体的间隙处填充了陶瓷纤维石棉进行保温。

本发明还提供一种多温区多冷速热处理方法，其特征在于，所述多温区多冷速热处理方法包含以下步骤：

S1、将样品固定于升降杆上，设定升降杆位置，使样品分布于炉内各个区间；

S2、调整电流参数使其达到改变磁感强度，最终改变温度的效果，以及在此温度下保温的目的；

S3、样品保温结束后，降低升降杆位置，使样品伸出炉外，进行空冷；或者，样品保温结束后，不移动升降杆位置，使样品处于炉内，进行随炉冷却。

优选地，所述多温区多冷速热处理方法快速下降升降杆，使样品完全浸入淬火液中，进行淬火。

优选地，所述多温区多冷速热处理方法降低炉杆位置，使样品部分浸入炉杆，达到不同冷却强度的效果。

优选地，所述多温区多冷速热处理方法调整电流参数。

优选地，所述多温区多冷速热处理方法使样品分布于炉体内各个区间。

本发明的积极进步效果在于：本发明能够简化操作程序，实现全程自动化、精确化控制，快速筛选出最优处理方案，成本低。

附图说明

图1为本发明的基本原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。