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1、(10)申请公布号 CN 102808070 A (43)申请公布日 2012.12.05 CN 102808070 A *CN102808070A* (21)申请号 201210274708.7 (22)申请日 2012.08.03 C21D 1/63(2006.01) C21D 1/78(2006.01) (71)申请人 西北矿冶研究院 地址 730900 甘肃省白银市白银区人民路 19 号 (72)发明人 李宗白 (74)专利代理机构 甘肃省知识产权事务中心 62100 代理人 鲜林 (54) 发明名称 一种恒温淬火装置及其热处理方法 (57) 摘要 一种恒温淬火装置， 包括装置箱和液体。
2、箱， 所 述装置箱内设液体箱， 所述装置箱与液体箱之间 设有珍珠岩， 所述液体箱的底部设有隔板， 所述隔 板上设有液体流通孔， 所述隔板上方设有工件支 架， 所述隔板下方设有测温仪和加热器， 所述测温 仪和加热器与温控装置连接。同时还介绍了利用 本发明恒温淬火装置的一种热处理方法。本发明 的装置箱和液体箱之间的间隙采用珍珠岩填充， 对箱内液体起到了有效的保温作用， 通过温控装 置严格控制水温 60 -80与冷却时间， 保证了 工件的质量和淬火要求。本发明的热处理方法解 决了实际生产中水淬易裂的难题和其它淬火介质 生产成本高、 特性不好控制等问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说。
3、明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种恒温淬火装置， 包括装置箱和液体箱， 所述装置箱内设液体箱， 其特征在于 ： 所 述装置箱与液体箱之间设有珍珠岩 （3） ， 所述液体箱 （2） 的底部设有隔板 （4） , 所述隔板 （4） 上设有液体流通孔 （5） ， 所述隔板 （4） 上方设有工件支架 （6） ， 所述隔板 （4） 下方设有测 温仪 （8） 和加热器 （9） ， 所述测温仪 （8） 和加热器 （9） 与温控装置 （10） 连接。 2. 如权利要求 1 所述的一种。
4、恒温淬火装置， 其特征在于 ： 所述温控装置 （10） 控制水淬 火液温度范围为 60 -80。 3. 如权利要求 1 所述的一种恒温淬火装置， 其特征在于 ： 所述隔板 （4） 与工件支架 （6） 通过可调螺杆连接。 4.如权利要求1或2所述的一种恒温淬火装置， 其特征在于 ： 所述液体箱 （2） 顶部设有 液体入口 （13） ， 所述液体箱 （2） 底部设有液体出口 （14） 。 5. 一种利用权利要求 1-3 任一所述的恒温淬火装置的热处理方法， 其特征在于 ： 第一步调质处理 ： 用中频感应加热器将工件加热至 900 ； 第二步淬火处理 ： 将加热后的工件放入水淬火液温度为 60 -8。
5、0的恒温淬火装置 中， 静置 2min， 工件表面硬度 HRC 达到 58-62 ； 第三步回火处理 ： 将工件在恒温淬火装置中取出后放入箱式炉中， 在 500中温回火 2h, 随炉冷却， 工件表面硬度 HRC 保持在 48-52 ； 第四步喷丸处理 ： 将完成回火后的工件采用喷丸处理， 以消除工件表层产生的残余应 力。 权 利 要 求 书 CN 102808070 A 2 1/3 页 3 一种恒温淬火装置及其热处理方法 技术领域 0001 本发明属于金属加工热处理设备和方法技术领域， 具体涉及一种恒温淬火装置及 其热处理方法。 背景技术 0002 目前， 国内机械加工行业对金属材料的淬火热处。
6、理通常采用的是水淬、 油淬和专 用淬火液的方式。 其中水作为一种最常见的淬火介质由于其价廉、 成本低、 无污染而被广泛 采用， 水的化学稳定性很高， 但热处理过程中在当水温从 40升高到 80时， 工件在 600 下的冷速可降低到水温是 40时的 1/8 左右。在高中温区水的冷却能力并不强， 但在低温 区又冷速很高， 由于水在低温阶段冷却速度大， 即使工件能淬硬， 其热应力与组织应力也很 高， 经常会引发工件开裂问题。水的这种冷却特性在生产中很难掌握， 目前， 国内机械加工 行业对金属材料水淬的淬火热处理通常会出现水淬易裂的难题和特性不好控制等问题， 给 实际生产带来一系列难题。 发明内容 0。
7、003 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中水淬易裂的难题和水淬液特性不 好控制等问题而提供一种结构简单、 操作方便、 生产成本低、 工件的质量高、 生产效率高的 恒温淬火装置。 0004 本发明所要解决的另一技术问题是提供利用恒温淬火装置的热处理方法。 0005 为解决本发明上述第一个技术问题采用如下技术方案 ： 一种恒温淬火装置， 包括装置箱和液体箱， 所述装置箱内设液体箱， 所述装置箱与液体 箱之间有珍珠岩， 所述液体箱的底部设有隔板 , 所述隔板上设有液体流通孔， 所述隔板上 方设有工件支架， 所述隔板下方设有测温仪和加热器， 所述测温仪和加热器与温控装置连 接。 0006 所述温。
8、控装置控制水淬火液温度范围为 60 -80。 0007 所述隔板与工件支架通过可调螺杆连接。 0008 所述液体箱顶部设有液体入口， 所述液体箱底部设有液体出口。 0009 为解决本发明上述第二个技术问题采用如下技术方案 ： 一种利用上述的恒温淬火装置的热处理方法 ： 第一步调质处理 ： 用中频感应加热器将工件加热至 900 ； 第二步淬火处理 ： 将加热后的工件放入水淬火液温度为 60 -80的恒温淬火装置 中， 静置 2min， 工件表面硬度 HRC 达到 58-62 ； 第三步回火处理 ： 将工件在恒温淬火装置中取出后放入箱式炉中， 在 500中温回火 2h, 随炉冷却， 工件表面硬度 。
9、HRC 保持在 48-52 ； 第四步喷丸处理 ： 将完成回火后的工件需采用喷丸处理， 以消除工件表层产生的残余 应力。 说 明 书 CN 102808070 A 3 2/3 页 4 0010 本发明的装置箱和液体箱之间的间隙采用珍珠岩填充， 对箱内液体起到了有效的 保温作用， 将中频感应加热器加热至合理温度的工件放入液体箱内的水中， 通过温控装置 严格控制水淬火液温度为 60 -80和冷却时间， 保证了工件的质量和淬火要求。本发明 提供了一种结构简单、 操作方便、 以水为淬火介质、 价廉无污染、 生产成本低的恒温淬火装 置。一种理想的淬火介质在过冷奥氏体分解最快的温度范围内具有较强的冷却能力。
10、， 而在 接近马氏体点时具有缓和的冷却能力， 这样既保持较高的淬火冷却速度， 又不致形成太大 的淬火应力。 通过控制水淬火液的初始温度与流动速度实现淬火工件在冷却初期的快速冷 却和调节水萃取液温度升高与流动速度实现淬火工件在低温阶段的缓慢冷却， 该装置通过 严格控制水的温度和流动速度， 从而达到以水淬火液为介质最佳的淬火效果的一种恒温淬 火装置及其处理工艺。采保证了工件的质量， 达到了淬火要求， 实现了批量生产， 提高了生 产效率。从而解决了实际生产中水淬易裂的难题和水萃取液特性不好控制等问题。 附图说明 0011 图 1 为本发明的结构示意图 ； 图 2 为本发明的热处理方法示意图 ； 图中。
11、 ： 1- 装置箱 ； 2- 液体箱 ； 3- 珍珠岩 ； 4- 隔板 ； 5- 液体流通孔 ； 6- 工件支架 ； 7- 工件 ； 8- 测温仪 ； 9- 加热器 ； 10- 温控装置 ； 11- 电源 ； 12水萃取液 ； 13- 液体入 口 ； 14- 液体出口。 具体实施方案 0012 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明 ： 如图 1 所示， 一种恒温淬火装置， 包括装置箱 1 和液体箱 2。在装置箱 1 内安装液体箱 2， 装置箱 1 与液体箱 2 之间填充珍珠岩 3。在液体箱 2 的底部安装隔板 4。隔板 4 上均匀 分布液体流通孔 5。在隔板 4 上方安装工件支架 6， 隔板。
12、 4 与工件支架 6 用可调螺杆 13 连 接， 可根据工件 7 长度用可调螺杆任意调节隔板 4 的高度。隔板 4 下方安装与温控装置 10 连接的测温仪 8 和加热器 9， 温控装置 10 与电源 11 连接。在液体箱 2 顶部开有液体入口 13， 液体箱 2 底部开有液体出口 14。液体箱 2 顶部的液体入口 13 可将水萃取液 12 注入液 体箱 2 内， 液体箱 2 底部的液体出口 14 可根据水萃取液 12 温度要求进行流动。连接测温 仪 8 和加热器 9 的温控装置 10 可保证液体箱 2 内水萃取液 12 温度在 60 -80， 并通过 电源 11 控制加热器 9 的工作和停止。。
13、 0013 生产时， 通过液体入口 13 将液体箱 2 注满水萃取液 12， 通过加热器 9 将水萃取液 12 预热至 60以上， 将工件 7 用中频感应加热器热至合理温度 （900左右） 后插入工件支 架6上的孔内， 工件7用螺帽固定在工件支架6上。 温控装置10严格控制水温在60-80 之间， 同时严格控制冷却时间。当水萃取液 12 温度低于 60时液体箱 2 内加热器 9 开始工 作， 当水萃取液 12 温度高于 80时温控装置 10 开始报警， 通过打开液体入口 13 和液体出 口 14 让水萃取液 12 开始流动， 及时调节水温， 从而保证了工件 7 的质量， 达到对工件 7 的 淬。
14、火要求。本发明采用了淬火液流动和恒温控制方式， 以水为淬火介质、 结构简单、 操作方 便、 实现了批量生产、 价廉无污染、 生产成本低、 保证了工件的质量。 解决了实际生产中水淬 易裂的难题和水萃取液特性不好控制等问题。 说 明 书 CN 102808070 A 4 3/3 页 5 0014 实施例 1 一种利用上述的恒温淬火装置的热处理方法， 第一步调质处理 ： 用中频感应加热器将工件加热至 900 ； 第二步淬火处理 ： 将加热后的工件放入水萃取液温度为 60的恒温淬火装置中， 静置 2min， 工件表面硬度 HRC 达到 58 ； 第三步回火处理 ： 将工件在恒温淬火装置中取出后放入箱式。
15、炉中， 在 500中温回火 2h, 随炉冷却， 工件表面硬度 HRC 保持在 52 ； 第四步喷丸处理 ： 将完成回火后的工件需采用喷丸处理， 以消除工件表层产生的残余 应力。 0015 实施例 2 一种利用上述的恒温淬火装置的热处理方法， 第一步调质处理 ： 用中频感应加热器将工件加热至 900 ； 第二步淬火处理 ： 将加热后的工件放入水萃取液温度为 80的恒温淬火装置中， 静置 2min， 工件表面硬度 HRC 达到 62 ； 第三步回火处理 ： 将工件在恒温淬火装置中取出后放入箱式炉中， 在 500中温回火 2h, 随炉冷却， 工件表面硬度 HRC 保持在 48 ； 第四步喷丸处理 ： 将完成回火后的工件需采用喷丸处理， 以消除工件表层产生的残余 应力。 0016 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和 原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102808070 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102808070 A 6 。