一種精確控制冷卻速度的淬火裝置及方法
【專利摘要】一種精確控制冷卻速度的淬火裝置及方法，淬火裝置包括風機、風量控制閥、水霧控制閥、水槽、噴嘴和淬火鋼件，風機通過風量控制閥與噴嘴連接，水槽通過水霧控制閥與噴嘴連接，水槽內(nèi)設(shè)置有超聲波震蕩裝置，淬火鋼件靠近噴嘴設(shè)置。淬火方法包括如下步驟：1）根據(jù)淬火鋼件的鋼種成分、進料溫度及性能要求，根據(jù)金屬相圖及冷卻曲線得出相對應的淬火鋼件的冷卻速度；2）利用水槽內(nèi)的超聲波震蕩裝置的電子超頻震蕩對霧化片進行高頻諧振，將水槽內(nèi)的水拋離產(chǎn)生飄逸的冷卻水霧；3）通過風機吹風將冷卻水霧經(jīng)噴嘴噴吹至淬火鋼件表面進行淬火處理。本發(fā)明淬火冷卻方式簡單精確，可以加快鋼件淬火的速度，明顯提高產(chǎn)品合格率，且滿足節(jié)能環(huán)保要求。
【專利說明】
一種精確控制冷卻速度的淬火裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及冶金、石油、化工、交通、機械制造等行業(yè)，具體涉及一種精確控制冷卻速度的淬火裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，淬火冷卻要求高、技術(shù)難度大，一直是熱處理生產(chǎn)關(guān)注的重點。如果鋼件淬火冷卻速度過慢，就不能獲得要求的淬火硬度和淬硬層深度;而冷卻速度過快，又可能引起淬裂和過深的淬硬層。同時，淬火冷卻速度過快或冷卻速度不足，都可能引起工件的超差變形。不僅如此，冷卻過程中，工件的形狀越復雜，不同部位溫度差就越大，要得到不淬裂和沒有超差變形就越難。對有特殊要求的鋼件(或其它金屬件)，采用水冷淬火方式冷卻速度達100°C/S，冷卻速度過快，無法做熱處理介質(zhì)；而采用風冷淬火的方式冷卻達5?5.5 °C/s，冷卻速度過低，無法達到產(chǎn)品硬度要求;采用其他的淬火冷卻方式，無法精確控制且經(jīng)濟性不高。因此迫切的需要開發(fā)出一種控制精確、控制方便的淬火冷卻方式，來穩(wěn)定的實現(xiàn)鋼件高質(zhì)量的批量化生產(chǎn)。《鋼軌噴霧冷卻淬火質(zhì)量控制》、《鋼軌“噴風”淬火工藝的應用》等研究雖然對鋼軌冷卻方式有一定研究，但是實用性及經(jīng)濟性不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有淬火冷卻存在的上述不足，提供一種精確控制冷卻速度的淬火裝置及方法，解決鋼件在淬火冷卻時溫度無法簡單精確控制的問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)能，降低生產(chǎn)投入成本，提高產(chǎn)品產(chǎn)值。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種精確控制冷卻速度的淬火裝置，包括風機、風量控制閥、水霧控制閥、水槽、噴嘴和淬火鋼件，風機通過風量控制閥與噴嘴連接，水槽通過水霧控制閥與噴嘴連接，水槽內(nèi)設(shè)置有超聲波震蕩裝置，淬火鋼件靠近噴嘴設(shè)置。
[0005]本發(fā)明還提供了一種上述精確控制冷卻速度的淬火裝置的淬火方法，包括如下步驟:
1)根據(jù)淬火鋼件的鋼種成分、進料溫度及性能要求，根據(jù)金屬相圖及冷卻曲線得出相對應的淬火鋼件的冷卻速度；
2)利用水槽內(nèi)的超聲波震蕩裝置的電子超頻震蕩對霧化片進行高頻諧振，將水槽內(nèi)的水拋離產(chǎn)生飄逸的冷卻水霧；
3)通過風機吹風將冷卻水霧經(jīng)噴嘴噴吹至淬火鋼件表面進行淬火處理。
[0006]按上述方案，所述步驟3)具體包括:先通過風量控制閥調(diào)整風機的風量及通過水霧控制閥調(diào)整冷卻水霧量將冷卻速度調(diào)節(jié)至所需的溫度，然后通過超聲波震蕩裝置的高頻諧振頻率調(diào)整冷卻水霧的溶度來精確調(diào)整冷卻速度。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
1、簡單精確的淬火冷卻方式，可以加快鋼件或其它金屬件淬火的速度，明顯提高產(chǎn)品合格率；
2、經(jīng)濟環(huán)保，可以明顯減少淬火設(shè)備投入，并滿足節(jié)能環(huán)保要求；
3、通過精確控制淬火冷卻，可以方便穩(wěn)定地改善鋼件的性能，擴大鋼件在各領(lǐng)域的使用范圍，使其滿足在鐵路、機械制造等高質(zhì)量要求，開拓新市場，提高競爭力，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明精確控制冷卻速度的淬火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、風機，2、風量控制閥，3、水霧控制閥，4、水槽(帶超聲波震蕩裝置)，5、噴嘴，6、淬火鋼件。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細的描述。
[0010]如圖1所示，本發(fā)明所述的精確控制冷卻速度的淬火裝置，包括風機1、風量控制閥
2、水霧控制閥3、水槽4、噴嘴5和淬火鋼件6，風機I通過風量控制閥2與噴嘴5連接，水槽4通過水霧控制閥3與噴嘴5連接，水槽4內(nèi)設(shè)置有超聲波震蕩裝置，淬火鋼件6靠近噴嘴5設(shè)置。[0011 ]本發(fā)明精確控制冷卻速度的淬火裝置的淬火方法，包括如下步驟:
1)根據(jù)淬火鋼件6的鋼種成分、進料溫度及性能要求等條件，根據(jù)金屬相圖及冷卻曲線得出相對應的淬火鋼件6的冷卻速度；
2)利用水槽4內(nèi)的超聲波震蕩裝置的電子超頻震蕩對霧化片進行高頻諧振，將水槽4內(nèi)的水(特殊要求時可改為油、高分子聚合物等其他液態(tài)冷卻介質(zhì))拋離產(chǎn)生自然飄逸的冷卻水霧；
3)通過風機I吹風將冷卻水霧經(jīng)噴嘴5噴吹至淬火鋼件6表面進行淬火處理，具體包括:先通過風量控制閥2調(diào)整風機I的風量及通過水霧控制閥3調(diào)整冷卻水霧量將冷卻速度調(diào)節(jié)至所需的溫度，然后通過超聲波震蕩裝置的高頻諧振頻率調(diào)整冷卻水霧的溶度來精確調(diào)整冷卻速度。
[0012]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種精確控制冷卻速度的淬火裝置，其特征在于，至少包括風機、風量控制閥、水霧控制閥、水槽、噴嘴和淬火鋼件，風機通過風量控制閥與噴嘴連接，水槽通過水霧控制閥與噴嘴連接，水槽內(nèi)設(shè)置有超聲波震蕩裝置，淬火鋼件靠近噴嘴設(shè)置。2.—種根據(jù)權(quán)利要求1所述的精確控制冷卻速度的淬火裝置的淬火方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)根據(jù)淬火鋼件的鋼種成分、進料溫度及性能要求，根據(jù)金屬相圖及冷卻曲線得出相對應的淬火鋼件的冷卻速度； 2)利用水槽內(nèi)的超聲波震蕩裝置的電子超頻震蕩對霧化片進行高頻諧振，將水槽內(nèi)的水拋離產(chǎn)生飄逸的冷卻水霧； 3)通過風機吹風將冷卻水霧經(jīng)噴嘴噴吹至淬火鋼件表面進行淬火處理。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精確控制冷卻速度的淬火裝置的淬火方法，其特征在于，所述步驟3)具體包括:先通過風量控制閥調(diào)整風機的風量及通過水霧控制閥調(diào)整冷卻水霧量將冷卻速度調(diào)節(jié)至所需的溫度，然后通過超聲波震蕩裝置的高頻諧振頻率調(diào)整冷卻水霧的溶度來精確調(diào)整冷卻速度。
【文檔編號】C21D11/00GK105886722SQ201610453950
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】朱俊華, 盧殿福, 李小虎, 姚宴平, 吳光行
【申請人】中冶南方武漢鋼鐵設(shè)計研究院有限公司