[其他]磁场淬火槽

说明书

一种利用交变强磁场的热处理工艺装置-磁场淬火槽。

已有的淬火槽是将淬火介质（油或水等）放入容器中构成。磁场淬火作为改善金属材料的力学特性及提高机械零件的使用寿命的热处理方法，早在1959年首先由美国的开发与研究公司的总冶金师Bassett提出，各国廿多年的研究表明：磁场淬火能显著地细化组织，并在不降低韧性的情况下，大大提高了材料强度。但是，在工业上仍不能付诸应用，其根本原因在于即使耗费了大量的电能和铜材，也不能获得实用的强磁场和大尺度的淬火槽。

本发明的目的在于提供一种结构简单，易于获得高强度磁场，且在工业上大量节能的磁场淬火槽。

磁场热处理的基本原理：在强磁场的作用下使顺磁性的奥氏体在高温下能克服热运动的干扰，迫使原子磁矩趋于外磁场方向平行排列，从而改变了原子间距，产生晶格弹性形变，使金属内部形成高密度的位错胞结构，强化了金属的内在性质，实现了强韧化处理。

本发明是这样实施的：在一个非磁性材料制成的筒形容器外侧面，缠绕了能通以较大工频电流的激磁线圈，激磁线圈外嵌装一对或一对以上的轭铁，构成一闭合磁路。激磁线圈通电后可以产生交变强磁场，作用于淬火介质中的淬火工件上。

本发明的具体实施例将结合附图详细予以说明。

图1：磁场淬火槽的结构示意图。

图2：磁场淬火槽（去盖后）的俯视图。

其中，1、盖子;2、淬火槽;3、上固定板;

4、激磁线圈;5、轭铁;6、下固定板;7、支撑装置;

8、进流管;9、阀门;10、溢流管。

如图1所示，本发明所述的淬火槽是根据上述原理并由下列十个主要部件组成：一只内盛淬火介质的筒形淬火槽〔2〕淬火件即浸没在淬火介质中，上述的淬火槽〔2〕是由非磁性材料制成，以提高磁场对工件的作用效果;一组或多组激磁线圈〔4〕缠绕在上述淬火槽的外侧面;一对或多对轭铁〔5〕安装在激磁线圈〔4〕之外;与上述淬火槽〔2〕相通的一根进流管〔8〕和溢流管〔10〕;一个阀门〔9〕安装在进流管〔8〕上控制循环冷却用的淬火介质的流量;一支撑装置支持整个磁场淬火槽主体;上、下固定板〔3、6〕稳定和保护激磁线圈〔4〕和轭铁〔5〕等;一个盖子〔1〕保护其内部结构不受损失。

上述淬火槽〔2〕在实际应用上还应该考虑耐高温，高强度，不变形、抗酸碱腐蚀、绝缘性能好，适于盛放各种淬火介质，通常选用玻璃钢为宜。

产生高强度交变磁场的主要部件是绕制在淬火槽〔2〕外侧的激磁线圈〔4〕和与之相配合的轭铁〔5〕，上述激磁线圈〔4〕制成产生强磁场的一组（单个）线圈时，要保证获得强磁场所需的大电流和匝数，导线要求线径大，（必要时采用空心铜线，水冷），结构上还应该使上述线圈的轴向尺寸与淬火件的最大尺寸相等，以有效和方便淬火。

上述激磁线圈〔4〕最好采用轴向尺寸较小，结构与绕制方向相同的多组（多个）线圈电气并联而成。图1所示为五个结构相同的线圈构成的磁链组，磁链组的轴向尺寸应与淬火工件的最大尺寸相应。

本发明结构合理，可在不改变原热处理工艺及加热设备的情况下直接使用，容易获得高磁场强度，并可解决长期工作的安全电流，保证了生产过程中的连续使用，使淬火槽〔2〕的轴向、径向尺寸的范围大，也达到通常实用的要求。

本发明适用的钢材广泛：如各种结构钢、工具钢、模具钢、高速钢、不锈钢淬火。不仅可用于锻件，也可用于铸件淬火。总至凡是具有较强顺磁性的金属及合金均适用。如采用本发明可把高速钢的热处理工艺由三次回火减至一次，铣刀寿命提高到1.5倍，减少了淬火变形，大大提高了工质和节省电能，其经济效益是非常可观的。