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1、(10)申请公布号 CN 102260778 A (43)申请公布日 2011.11.30 CN 102260778 A *CN102260778A* (21)申请号 201010188692.9 (22)申请日 2010.05.31 C21D 9/00(2006.01) (71)申请人 宁波吉威熔模铸造有限公司 地址 315135 浙江省宁波市鄞州区云龙镇荷 花桥 (72)发明人 罗绍康 (74)专利代理机构 北京维澳专利代理有限公司 11252 代理人 尚世浩 (54) 发明名称 集装箱锁具产品及其热处理工艺和设备 (57) 摘要 一种集装箱锁具产品及其热处理工艺和设 备， 其中所述产品材。
2、料为 25CrMnSi， 其热处理包 括 ： 正火 ： 温度 920 10、 保温时间 120 分钟 后空气冷却 ； 淬火 ： 温度 880 10、 保温时间 180 分钟后水冷却 ； 回火 ： 温度 610 10、 保 温时间 180 分钟后空气冷却。同时提供与其相对 应的热处理设备。经上述热处理工艺和设备所得 到的集装箱锁具产品的抗拉强度满足 ： 850MPa， 屈服强度满足 ： 700MPa， 硬度 HB ： 240-280， 满足船 用集装箱锁具产品的机械要求的同时， 具有金属 成本低、 良好适宜的强度、 硬度、 塑性和韧性、 以及 热处理工艺设备简单、 操作方便、 环境污染小的特 点。
3、。 (51)Int.Cl. (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 4 页 附图 1 页 CN 102260782 A1/1 页 2 1. 一种集装箱锁具产品， 其特征在于， 所述产品材料为 25CrMnSi。 2. 如权利要求 1 所示的集装箱锁具产品， 其特征在于 ： 其抗拉强度满足 ： 850MPa， 屈服 强度满足 ： 700MPa， 硬度 HB ： 240-280， 并应有于船用集装箱。 3. 一种集装箱锁具产品的热处理工艺 ： 所述集装箱锁具产品的材料为 25CrMnSi， 其工 艺包括 ： 第一步、 正火 ： 温度 920 10、 。
4、保温时间 120 分钟后空气冷却 ； 第二步、 淬火 ： 温度 880 10、 保温时间 180 分钟后水冷却 ； 第三步、 回火 ： 温度 610 10、 保温时间 180 分钟后空气冷却。 4. 如权利要求 3 所述的集装箱锁具产品的热处理工艺， 其特征在于 ： 所述淬火步骤包 括 ： 在55010的温度保持605分钟后， 然后继续升温到88010， 保温1205分钟。 5. 一种集装箱锁具产品的热处理设备， 所述集装箱锁具产品的材料为 25CrMnSi， 其包 括 ： 热处理系统和将所述集装箱锁具产品在所述热处理系统间运输连接的运输系统， 所述 热处理系统沿着所述运输系统依次具有 ： 温。
5、度可被设为 920 10， 停留时间可被设为 120 分钟的正火炉 ； 温度可被设为 88010， 停留时间可被设为180分钟的淬火炉 ； 冷却后产品温度设为300， 置有冷却 介质为水溶性淬火液的淬火槽 ； 温度可被设为61010， 停留时间可被设为180分钟的 回火炉。 6. 如权利要求 5 所示的集装箱锁具产品的热处理设备， 其特征在于， 还包括 ： 同热处理 系统和运输系统相连的上位控制单元 ； 在所述正火炉、 淬火炉、 回火炉或淬火槽上， 还设有检测所述集装箱锁具产品在其中的 时间装置和温度装置， 所述装置能向所述上位控制单元发出数据信号 ； 所述上位控制单元可根据所述时间和温度装置。
6、发出的数据信号， 向所述热处理系统和 运输系统发出控制信号， 调整所述集装箱锁具产品在炉内的温度和停留时间。 权 利 要 求 书 CN 102260778 A CN 102260782 A1/4 页 3 集装箱锁具产品及其热处理工艺和设备 技术领域 0001 本发明涉及一种材料及其热处理工艺和设备， 特别是应用于集装箱锁具的。 背景技术 0002 材料， 例如合金钢， 的强度、 硬度、 塑性和韧性通常是一个矛盾的统一体。 选择合理 的合金成分和含量以达到优选的合金材料， 一直是行业中努力的方向。针对船用集装箱锁 具的特殊工作要求， 选择合理的强度、 硬度和塑性和韧性材料就是本领域中所要解决的技。
7、 术问题。 0003 现有技术中采用 42CrMo 材料并同时加以相应的热处理工艺， 以作为锁具的材料。 其中热处理包括 ： 0004 一、 正火 ： 网带炉中、 正火温度 900 10、 保温时间 120 分钟后空气冷却 ； 0005 二、 淬火 ： 网带炉中、 淬火温度 890 10、 保温时间 120 分钟后油冷却 ； 0006 三、 回火 ： 网带炉中、 回火温度 630 10、 保温时间 180 分钟后水冷却。 0007 但现有技术中的材料及其相应的热处理工艺仍具有不足。例如， 现有材料 42CrMo 采用的是具有贵重金属的合金钢， 其材料成本较高 ； 同时， 热处理过程中， 特别是。
8、淬火后， 其 弯晶马氏体量开始增多， 且塑性、 韧性较差 ； 再者， 热处理中的工艺较为复杂、 成本高同时热 处理易产生较多的环境污染。以上技术问题均有待新的技术对其进行解决。 发明内容 0008 为解决上述技术问题， 本发明提供一种集装箱锁具产品及其热处理工艺和设备， 其中所述集装箱锁具产品的材料为 25CrMnSi。其抗拉强度满足 ： 850MPa， 屈服强度满足 ： 700MPa， 硬度 HB ： 240-280， 满足集装箱锁具产品的机械要求， 特别是船用集装箱锁具的要 求。 该合金钢贵重金属用量较低、 机械性能满足工作条件、 同时其工艺步骤及其热处理装置 也具有较好的技术效果。 00。
9、09 同时提供集装箱锁具产品 25CrMnSi 的热处理工艺， 包括 ： 0010 一、 正火 ： 温度 920 10、 保温时间 120 分钟后空气冷却 ； 0011 二、 淬火 ： 温度 880 10、 保温时间 180 分钟后水冷却 ； 0012 三、 回火 ： 温度 610 10、 保温时间 180 分钟后空气冷却。 0013 同时提供相应的集装箱锁具产品 25CrMnS i 材料的热处理设备 ： 其包括 ： 热处理 系统和将集装箱锁具产品在所述热处理系统间运输连接的运输系统， 所述热处理系统沿着 所述运输系统依次具有 ： 温度可被设为 920 10， 停留时间可被设为 120 分钟的。
10、正火 炉 ； 温度可被设为 880 10， 停留时间可被设为 180 分钟的淬火炉 ； 冷却后产品温度设 为 300， 置有冷却介质为水溶性淬火液的淬火槽 ； 温度可被设为 610 10， 停留时间 可被设为 180 分钟的回火炉。 0014 采用上述技术后所获得的材料， 其抗拉强度满足 ： 850MPa， 屈服强度满足 ： 700MPa， 硬度 HB ： 240-280， 满足集装箱锁具产品的机械要求的同时， 具有金属成本低、 良好 说 明 书 CN 102260778 A CN 102260782 A2/4 页 4 适宜的强度、 硬度、 塑性和韧性、 以及热处理工艺设备简单、 操作方便、 。
11、自动化程度高、 环境 污染小的特点。 附图说明 0015 图 1 是本热处理设备的示意图。 具体实施方式 0016 为解决上述技术问题， 本发明提供一种与新型的集装箱锁具产品相适应的热处理 工艺和设备。其中所述材料为 25CrMnSi。该材料避免了现有技术中的较为昂贵的合金金 属元素的使用， 使得金属成本降低。同时， 本技术 25CrMnSi 作为低碳钢 ( 碳含量小于等于 0.30 )、 低合金钢淬火后组织以马氏体为主， 能够保证在具有现有技术的强度和硬度的前 提下， 同时具备高塑、 韧性。而现有技术的 42CrMo 的碳含量大于 0.30， 在淬火后， 弯晶马 氏体量开始增多， 且在相同的。
12、强度、 硬度条件下塑性、 韧性较差。因此本技术 25CrMnSi 材料 的使用即保证了机械性能的要求， 也达到了降低金属成本， 以及后续热处理成本的目的。 0017 本创作所提供的与上述技术材料 25CrMnSi 相对应的热处理工艺包括 ： 0018 一、 正火 ： 煤气发生炉中， 温度 920 10、 保温时间 120 分钟后空气冷却 ； 0019 二、 淬火 ： 网带炉中， 温度 880 10、 保温时间 180 分钟后水冷却 ； 0020 三、 回火 ： 井式炉中， 温度 610 10、 保温时间 180 分钟后空冷却。 0021 相对应的， 针对上述集装箱锁具产品 25CrMnSi 进。
13、行热处理的设备为 ： 0022 1、 正火炉1 ： 温度可被设为92010， 停留时间可被设为120分钟的正火炉1。 0023 正火时， 将集装箱锁具产品 8 置于温度低于 10010的正火炉 1 里， 升温到 92010， 保温120分钟， 在温度低于600时出炉， 然后置于第一空气冷却处I， 进行第 一次空冷 ； 0024 优选的正火炉共分 7 个加热区， 各个加热区温度设定为 920 10。多个被预 制成与正火炉 1 的尺寸相适应的集装箱锁具产品 8 工件依批次通过上述 7 个加热区， 而被 加热升温， 并依次连续的在上述7个加热区中保温， 以使得集装箱锁具产品8在正火炉中获 得有效长度。
14、的保温时间。加热区数量也可以是其他的数量， 其确定依据之一是与工件所需 加热的时间相适应， 以保证工件的加热要求， 和大规模连续生产的要求。 0025 同时为达到自动化生产和更有效的控制正火工序的目的， 在上述的 7 个加热区中 可以设有温度监控设备 9， 以实现温度的显示、 记录和远程报告， 并进一步实现对正火炉温 度的及时调整。优选的， 一、 二、 三、 四、 五加热区采用 TCW-32A 三相调压， 六七区用数显仪表 示温度， 每个区都有 EL-100-60 多点记录仪显示记录温度。集装箱锁具产品 8 在保温 120 分钟后出炉， 然后置于第一空气冷却处 I， 进行第一次空冷。 0026。
15、 2、 淬火炉 2 和淬火槽 7 ： 所述淬火炉子为 ： 温度 880 10、 保温时间 180 分钟。 优选的， 温度可被设为 55010和 88010， 相应的停留时间可被设为 605 分钟和 1205 分钟的淬火炉 2 ； 冷却后产品温度设为 300， 置有冷却介质为水溶性淬火液 3 的淬 火槽 7。 0027 淬火时， 将前述经过第一次空冷的集装箱锁具产品 8 置于温度低于 10010的 淬火炉里， 然后温度升高并控制在 55010的淬火炉 2 中保温 605 分钟后， 然后继续升 说 明 书 CN 102260778 A CN 102260782 A3/4 页 5 温到 88010，。
16、 保温 1205 分钟。取出置于淬火槽 7 淬火， 冷却介质为水溶性淬火液 3， 集装箱锁具产品 8 冷致 300左右后被运出淬火槽 7。 0028 优选的淬火炉， 由 5 个加热区组成， 各个加热区温度控制到 55010和 88010。工件相应的停留时间可被设为 605 分钟和 1205 分钟后， 自动置入淬火槽 7， 进行淬火。 各个加热区中可以设有温度监控设备9， 以实现温度的显示、 记录和远程报告， 并进一步实现对淬火炉温度的及时调整。优选的， 各个加热区可以设有数显智能温控仪主 控， 多点记录仪集中记录并监控。另外， 加热区数量也可以是其他的数量， 其确定依据之一 是与工件所需加热的。
17、时间相适应， 以保证工件的加热要求， 和大规模连续生产的要求。 0029 淬火采用的冷却介质为水溶性淬火液3。 优选的是配有PVA10， 三己醇胺1， 苯 甲酸纳 0.2， 太古油 0.2的水溶性淬火液。为实现进一步的自动化生产， 与淬火槽 7 相 连接的淬火介质系统 5 可以采用具有自动化能力较高大循环形式， 并配有特殊搅拌功能， 保证淬火液的连续和稳定供应。淬火液 3 淬火前的温度可以为正常温度， 例如 30 度以下。 集装箱锁具产品 8 在淬火液 3 内滞留时间 8-25 分钟， 通过淬火槽 7 中的温度监控设备 9 检 测工件的冷却温度， 当工件冷致 300左右， 然后由淬火槽 7 提。
18、升机传送带把工件送出淬火 槽 7 到区域 II 处， 然后进行回火处理。 0030 3、 回火炉 4 ： 温度可被设为 61010， 停留时间可被设为 180 分钟的回火炉 4。 0031 回火时， 将前述经过淬火的集装箱锁具产品 8 置于温度低于 5010的回火炉 4 里， 升温到 61010， 保温 180 分钟取出， 然后置于第二空气冷却处 III， 进行空冷。 0032 优选回火炉 ： 由 5 个加热区组成的， 各个加热区温度升到 61010， 保温 180 分 钟取出的进行空冷。加热区的数量同样基于上述原因可以选择其他的数量， 而每个加热区 可以设有数显智能温控仪主控， 多点记录仪集。
19、中记录并监控等温度监控设备 9， 以实现温度 的显示、 记录和远程报告。 0033 4、 运输系统 ： 其将所述集装箱锁具产品在所述热处理系统间运输连接， 以实现所 述集装箱锁具产品的热处理工艺。 0034 其包括如下部分 ： 将出自所述正火炉 1 的所述集装箱锁具产品 8 运至第一空气冷 却处 I， 再运至所述淬火炉 2 的第一运输设备 A ； 将出自所述退淬火炉 2 的所述集装箱锁具 产品8运至所述淬火槽7冷却， 再运至区域II处的第二运输设备B ； 将所述集装箱锁具产品 8运至所述回火炉4， 再运至第二空气冷却处III的第三运输设备C。 例如采用起吊设备， 输 送带等直线运输设备等。 0。
20、035 另外， 本热处理设备在上述需要时间控制的区域还配有检测所述集装箱锁具产品 停留在上述炉中时间的计时设备 10， 并可以实现时间的显示、 记录和远程报告， 便于整个生 产的高度自动化。 0036 作为更进一步的改进， 本热处理设备中还具有上位控制单元 6， 本系统中的正火炉 1、 淬火炉 2 和淬火槽 7、 淬火介质系统 5、 回火炉 4 以及运输系统可以分别或同时的通过有 线或无线 11 的形式同上位控制单元 6 相连接， 以使得上位控制单元 6 可以获得本系统中的 计时设备 10 和温度监控设备 9 发出的数据信号， 并及时调整炉内的温度和停留时间， 并控 制运输系统与其相配合及时运。
21、输， 最终实现整个系统的大规模化的系统自动控制。 0037 从上述热处理工艺及其设备的介绍可知， 在本技术 25CrMnSi 在正火阶段， 采用了 高于现有技术 42CrMo 的正火温度， 其有效的结果是改变铸件内部树枝状结晶， 细化晶粒， 说 明 书 CN 102260778 A CN 102260782 A4/4 页 6 得到较为改善和提高的机械性能。 0038 同时在本技术中淬火采用水冷、 回火空气冷却这些不仅相对现有技术成本低， 同 时也最大程度的避免了环境污染， 同时相应的处理过程简单优化、 设备成本低。 上述热处理 设备具有 ： 自动程度高、 便于对其全程进行远程和现场的过程控制、。
22、 保证热处理工艺的顺利 进行、 使所述集装箱锁具产品达到所需的机械性能、 污染小等特点。 0039 采用上述技术后所获得的材料， 其抗拉强度满足 ： 850MPa， 屈服强度满足 ： 700MPa， 硬度 HB ： 240-280， 满足集装箱锁具产品的机械要求的同时， 具有金属成本低、 良好 适宜的强度、 硬度、 塑性和韧性、 以及热处理工艺设备简单、 操作方便、 环境污染小的特点。 0040 本发明中所揭示的实施例， 将通过权利要求得到体现和保护， 任何根据本发明中 所得到的启示， 均落入本发明所保护的范围之中。 说 明 书 CN 102260778 A CN 102260782 A1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102260778 A 。