[发明专利]一种碳钢线材空淬方法及装置

说明书

本发明提供一种碳钢线材空淬方法，包括以下步骤：S1：线材通过炉管输送至淬火炉内，经淬火炉加热至Ac3转变点以上20‑30℃，保温0.26‑3.0min；S2：上述步骤S1得到的线材经炉管输送至水冷槽一内冷却，水冷槽一的长度为3‑5m，其内部冷却水温度为7‑14℃；S3：上述步骤S2得到的线材经炉管输送至水冷槽二内冷却，水冷槽二的长度为4‑8m，其内部冷却水温度为20‑30℃；一种碳钢线材空淬装置，包括淬火炉，还包括水冷槽一，水冷槽一设置在淬火炉输出端。本发明将原先的油淬改为气淬，线材沿炉管输送，不与淬火介质接触，使线材表面不被氧化；由于淬火时没有油类淬火介质，不仅可以保持炉管内的清洁度，且能保证在回火后线材表面也是均匀光亮的，可满足对线材表面质量的要求。

技术领域

本发明涉及线材生产技术领域，具体涉及一种用于精密碳钢线材空淬方法及装置。

背景技术

线材一般用碳素钢制成，在精密线材生产行业中，尤其是厚度小于4.0mm的小规格线材中，碳钢类线材往往需要经过淬火和回火后，才能达到所需要的抗拉强度或硬度，此外线材表面的颜色光亮均一，是行业内要求保证线材外观质量的基本条件之一，这是由于线材在后续的绕环或绕簧之后，需要进行后续的热处理或是表面处理，而颜色光亮均一，才能保证线材在后续处理后的表观一致及表面的反应层和涂层均一，达到良好的外观效果。

现有技术在对碳钢线材进行淬火时，工件在加热至临界温度以上保温一段时间以后，一般采用油作为淬火介质使工件冷却，这是因为油作为淬火介质，可以提高线材的冷却速度，然而油淬火时存在以下缺陷：(1)会产生油烟，虽有排烟设备，也很难将油烟排出干净，污染车间，危害员工的身体健康；(2)油淬时线材表面会覆盖一层油，不论清洗或者气吹，都不能完全去除，残留的油带到回火炉中，会烧结在线材的表面，造成线材表面颜色不均；(3)每次油淬后线材会带走一些油，时间久了，会造成资源的浪费；(4)高温线材与淬火油接触，会有着火的危险。

发明内容

本发明提供一种不含油类淬火介质，线材表面光亮均一，满足对线材表面质量要求的碳钢线材空淬方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种碳钢线材空淬方法，包括以下步骤：

S1：线材通过炉管输送至淬火炉内，经淬火炉加热至Ac3转变点以上20-30℃，保温0.26-3.0min；

S2：上述步骤S1得到的线材经炉管输送至水冷槽一内冷却，且水冷槽一的长度为3-5m，其内部冷却水温度为7-14℃；

S3：上述步骤S2得到的线材经炉管输送至水冷槽二内冷却，且水冷槽二的长度为4-8m，其内部冷却水温度为20-30℃；

S4：上述步骤S3得到的线材经炉管输送至回火炉内，经回火炉升温至回火屈氏体转变温度，该温度为380-500℃，保温1.25-25.5min,而后冷却至室温；

其中，在上述步骤S2和步骤S3中，还包括向炉管内通入保护气用于对管内线材进行保护的步骤。

优选的，所述水冷槽一和水冷槽二均外接有用于控制冷却水温度的制冷机。

优选的，所述保护气为氨分解后的混合气体，该混合气体中N₂：H₂的体积比为1:3。

一种碳钢线材空淬装置，包括淬火炉，还包括：

水冷槽一，所述水冷槽一设置在淬火炉输出端；

水冷槽二，所述水冷槽二设置在水冷槽一输出端；以及

回火炉，所述回火炉设置在水冷槽二输出端；

其中，还包括依次贯穿淬火炉、水冷槽一、水冷槽二以及回火炉分布用于线材输送的炉管。