[发明专利]热处理零件冷却装置

说明书

本专利属于热处理的一般方法或设备领域，具体公开了一种热处理零件冷却装置，包括外壳、夹具、热源管、电控的抽真空泵、电控的送气泵、电控的热交换泵，夹具位于外壳内，夹具包括第一夹板和第二夹板，第一夹板上设有用于抵靠零部件和热源管的密封件，第二夹板上设有用于抵靠零部件的密封件，第二夹板上设有第一通孔，第一通孔上设有密封件；热源管安装在第一通孔中，热源管上设有第二通孔、第三通孔和第四通孔，第二通孔位于第二夹板靠近第一夹板侧，第二通孔上设有电动的第一阀门。本装置将一部分气体固定在零部件的热源管之间，利用固定体积的气体作为热交换介质，利用气体良好的扩散性对零部件进行降温，保证零部件内每处温度变化一致。

技术领域

本发明属于热处理的一般方法或设备领域。

背景技术

淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。一般回火只要在一个温度保持一定时间，但是为满足零件一定的物理特性，回火后需要阶梯式的降温，即温度降到一定时保温一段时间，再将温度降到下个温度保温一段时间，如此反复直到降到室温。这种处理方法可以使钢的性能、材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。此时的铁素体已基本无碳的过饱和度，碳化物也为稳定型碳化物，常温下是一种平衡组织，不会在受热时尺寸发生不均衡的变化。采用阶梯式降温时，需要保证零部件每处温度变化一致，来使经过热处理的零部件在承受载荷时内力均匀，不易变性断裂。而现有冷却装置只针对一次降温的工艺，这种工艺不需要考虑阶梯式降温时热源的温度变化对零部件机械性能的影响。使用现有冷却装置进行阶梯式降温时，因为热源温度变化和装置内的气体与外界的交换，零部件各处接触的气体温度不一致，从而会使零部件各处温度变化不一致，所以现有冷却装置不适用于阶梯式降温的工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热处理零件冷却装置，以满足零部件热处理后阶梯式降温工艺的要求。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种热处理零件冷却装置，包括外壳、夹具、一端封闭的热源管、电控的抽真空泵、电控的送气泵、电控的热交换泵和气体箱，夹具位于外壳内，夹具包括第一夹板和第二夹板，第一夹板上设有用于抵靠零部件和热源管未封闭端的密封件，第二夹板上设有用于抵靠零部件的密封件，第二夹板上设有第一通孔，第一通孔上设有密封件；热源管安装在第一通孔中，热源管上设有第二通孔、第三通孔和第四通孔，第二通孔位于第二夹板靠近第一夹板侧，第二通孔上设有电动的第一阀门；气体箱包括储气箱和降温箱，储气箱与降温箱之间通过连接管连通，连接管上设有电控的第二阀门，抽真空泵的吸气端连接在第三通孔上，抽真空泵的出气端与降温箱连接，送气泵的吸气端与保温箱连接，送气泵的出气端与第四通孔连通，热交换泵的吸气端与大气连通，热交换泵的出气端与降温箱连通。

本基础方案的原理在于：以需要将经热处理的零部件先降到第一温度，保持第一温度一段时间，再降到第二温度为例。

将经热处理的零部件放置在第一夹板和第二夹板之间，并使零部件的两个平整端面分别抵靠在第一夹板的密封件和第二夹板的密封件上,将热源管抵靠在第一夹板的密封件上。开启第一阀门、第二阀门和送气泵，送气泵将储气箱内的常温空气吸进热源管内，常温空气随着热源管的内腔通过第二通孔进入零部件内壁与热源管外壁之间的空间，此时常温空气对零部件进行降温，同时常温空气的温度上升，变成热空气。关闭第一阀门和送气泵，开启抽真空泵，抽真空泵将热源管内的热空气抽进降温箱，热交换泵将室内空气吸入降温箱与抽真空泵吸入的热空气混合并降温。