[发明专利]一种喷雾式淬火装置及其用于模拟铅浴热处理获得索氏体组织的用途

说明书

本发明属于淬火设备技术领域，尤其是一种喷雾式淬火装置及其用于模拟铅浴热处理获得索氏体组织的用途。所述喷雾式淬火装置包括淬火冷却槽、淬火液循环槽、淬火液输送管道，压缩空气管道，回收管道和空气压缩机等，淬火液通过淬火液输送管道输送到喷嘴，压缩空气通过压缩空气管道输送到喷嘴，雾化的淬火液经喷嘴喷向试样；本发明的喷雾式淬火装置简单，易操作，适用于工业化生产；采用高分子聚合物淬火液喷雾淬火，冷却能力强、导热快，钢丝开始的冷却速度很快，可防止铁素体析出；而后随着高分子聚合物浓度的升高，蒸汽膜(膜沸腾)阶段将足够长，使钢丝的冷却速度减慢，从而获得与高温铅浴淬火相似的冷却条件，使奥氏体转变为索氏体组织。

技术领域

本发明属于淬火设备技术领域，尤其是一种喷雾式淬火装置及其工作方法，并用于桥梁缆索用钢(QS87Mn)模拟铅浴热处理获得索氏体组织的用途。

背景技术

桥梁缆索用钢的热处理是获得索氏体组织的独特热处理过程，是为了得到合适的组织、强度与延展性，以促进更优越的拉拔性能。热处理主要是在下游用户拉拔生产过程中进行，钢厂在对出厂的产品不进行热处理。由于生产过程中，每批次原材料的成分变化和轧制设备的波动性，导致生产的批次成分和表面质量有一定的差异，往往在用户热处理过程后出现的质量问题，等到用户的反馈之后，时间一般都有数月之久，无法及时得到冶炼工艺和轧制工艺的改进。下游用户的热处理采用熔融铅介质作为淬火剂，昂贵的纯净铅带出液损失较大，并有很难处理和回收的铅烟、铅尘所造成的毒性，设备及其维护成本较高。

为了克服已有技术的缺点，解决钢厂无法模拟热处理过程，提高桥梁缆索用钢的质量水平，需要一种能模拟铅浴的热处理工艺方法及设备，降低成本，节约能源，消除环境污染及其所造成的铅中毒；能实时对炼钢厂的工艺进行跟踪与反馈，使其强度和塑性达到铅浴淬火的标准；设备简易、操作容易、淬火液性能稳定，从而实现钢厂的桥梁缆索用钢质量的改进。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种喷雾式淬火装置，并利用该装置实现桥梁缆索用钢(QS87Mn)模拟铅浴热处理获得索氏体组织。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种喷雾式淬火装置，包括淬火冷却槽、淬火液循环槽、淬火液输送管道，压缩空气管道，回收管道和空气压缩机，其中，淬火冷却槽两端设有喷嘴；淬火液循环槽内设有三相电泵；

所述淬火液输送管道，连接淬火液循环槽内的三相电泵与淬火冷却槽两端喷嘴；且淬火液输送管道上设有第一单向阀和第一电磁阀，第一单向阀用于控制液体的流向，防止逆流；第一电磁阀控制液体的流速及流量；

所述压缩空气管道，连接空气压缩机与淬火冷却槽两端喷嘴，使淬火液雾化；且压缩空气管道上设有第二单向阀和第二电磁阀，第二单向阀用于控制气体的流向，防止逆流；第二电磁阀控制气体的流速及流量；

所述回收管道连接淬火冷却槽与淬火液循环槽，回收管道上设有闸阀，打开即可回收淬火液；

在压缩空气管道上还设有闸阀，控制管道内残余高压气体的排放。

利用本发明所述的喷雾式淬火装置实现桥梁缆索用钢(QS87Mn)模拟铅浴热处理获得索氏体组织的步骤为：

(1)将Φ14mm热轧盘条预拉拔至Φ7～8.2mm，并制成长度为150mm的试样；

(2)采用马弗炉奥氏体化加热处理，将试样加热到820±10℃，保温30min；

(3)在喷雾式淬火装置中，对试样进行高分子淬火液喷射淬火，获得索氏体组织。

具体为：将试样置于淬火冷却槽中，淬火液置于淬火液循环槽中，开启淬火液循环槽内的三相电泵和空气压缩机，淬火液通过淬火液输送管道输送到喷嘴，压缩空气通过压缩空气管道输送到喷嘴，雾化的淬火液经喷嘴喷向试样；

淬火液可经回收管道回收至淬火液循环槽；