油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝及設備的製作方法
2023-06-01 23:38:16
油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝及設備的製作方法
【專利摘要】本發明涉及熱處理行業中的淬火工藝，具體是一種油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝及設備。該工藝步驟是：零件在加熱爐內加熱完成後，通過與加熱爐聯接的密閉通道，批量或單件落入淬火油槽；工件落入淬火油槽以後，停留3秒—5分鐘，進行自由冷卻，冷卻到馬氏體轉變溫度點以上20—120℃；工件自由冷卻到冷卻溫度後，通過網帶輸送機構將工件從淬火油槽中撈出，再通過夾爪或由人工依次送入壓模淬火工具機，進行壓模淬火；工件在壓模淬火工具機上進一步冷卻到馬氏體轉變溫度點以下，進行馬氏體轉變。本發明解決了傳統油浸淬火和壓模淬火工藝各自存在的弊端和使用局限性，特別適宜軸承套圈、摩擦環等零件的加熱淬火。
【專利說明】油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝及設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱處理行業中的淬火工藝，具體是一種油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝及設備。
【背景技術】
[0002]目前，諸如軸承套圈、摩擦環等零件的淬火工藝有兩種，以GCrl5軸承套圈工件為例:一種是油浸淬火，即工件在加熱爐內加熱到830°C — 860°C後，進入淬火油槽，在油中從紅熱狀態直接冷卻到馬氏體轉變溫度(Ms點:200°C)以下，完成馬氏體轉變。優點是:工藝簡單，產量大；缺點是:由於熱應力和組織轉變應力的共同作用，薄壁零件變形較大，材料利用率低，且經常造成廢品。另一種是壓模淬火，即工件在加熱爐內加熱到830°C — 860°C後，直接從加熱爐中轉移到淬火工具機上進行壓模淬火，在淬火工具機上冷卻到馬氏體轉變溫度(Ms點:200°C)以下，完成馬氏體轉變。優點是:由於壓模的作用，零件變形小，材料利用率高，廢品率低；缺點是:紅熱狀態下，工件在空氣中轉移，容易氧化、發黑、碰傷，同時轉移效率低，產量小。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是，提供一種具備油浸淬火工藝和壓模淬火工藝的優點，且能克服油浸淬火工藝和壓模淬火工藝缺點的油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝及設備。
[0004]本發明解決所述問題採用的技術方案是:
一種油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝，按下述步驟進行:
a.零件在加熱爐內加熱完成後，通過與加熱爐聯接的密閉通道，批量或單件落入淬火油槽；`
b.工件落入淬火油槽以後，停留3秒一5分鐘，進行自由冷卻，冷卻到馬氏體轉變溫度點以上20—1200C ；
c.工件自由冷卻到冷卻溫度後，通過網帶輸送機構將工件從淬火油槽中撈出，再通過夾爪或由人工依次送入壓模淬火工具機，進行壓模淬火；
d.工件在壓模淬火工具機上進一步冷卻到馬氏體轉變溫度點以下，進行馬氏體轉變。
[0005]進一步地，所述步驟a中密閉通道內的氣體來自於加熱爐內的保護氣體。
[0006]實現上述工藝的專用設備是:
所述專用設備包括加熱爐、淬火油槽、壓模淬火工具機，所述淬火油槽與加熱爐之間連接有密封通道，所述密封通道下端伸入到淬火油槽油麵以下；所述淬火油槽與壓模淬火工具機之間設置有網帶輸送機構，所述網帶輸送機構一端伸入到淬火油槽油麵以下，另一端與壓模淬火工具機的壓模淬火工位對應。
[0007]進一步地，所述網帶輸送機構由傾斜輸送段和水平輸送段組成，所述傾斜輸送段下端伸入到淬火油槽油麵中，所述水平輸送段尾部設置有用於抓取工件的電動夾爪。[0008]採用上述技術方案的本發明，與現有技術相比，其突出的特點是:
解決了傳統油浸淬火工藝和壓模淬火工藝各自存在的弊端和使用局限性。工藝及設備性能可靠，用途靈活，產品變形小，廢品率低，產量大，特別適宜軸承套圈、摩擦環等零件的加熱淬火，並可擴展到其它類似零件的鹽中、水溶介質中自由冷卻、馬氏體轉變壓模淬火工藝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明實施例工藝設備結構示意圖。
[0010]圖中:加熱爐I，工件2，密封通道3，淬火油槽4，網帶輸送機構5，電動夾爪6，壓模淬火工位7，壓模淬火工具機8。
【具體實施方式】
[0011]以下結合實施例對本發明作進一步說明，目的僅在於更好的理解本
【發明內容】
。因此，所舉之例並非限制本發明的保護範圍。
[0012]本實施例以壁厚為7mm的GCrl5軸承套圈的淬火進行說明。
[0013]參見圖1，本實施例中的專用設備由加熱爐1、密封通道3、淬火油槽4、網帶輸送機構5，電動夾爪6、壓模淬火工具機8組成，密封通道3上端與加熱爐I密封連接，下端伸入到淬火油槽4的油麵以下，密閉通道3內的氣體來自於加熱爐I內的保護氣體，如N2、甲醇裂解氣體、RX氣體、CH4、丙酮裂解氣等；在淬火油槽4與壓模淬火工具機8之間設置有網帶輸送機構5，該網帶輸送機構5由傾斜輸送段和水平輸送段組成，傾斜輸送段下端伸入到淬火油槽4油麵中，水平輸送段尾部設置有用於抓取工件的電動夾爪6。
[0014]採用上述專用設備進行油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝，按下述步驟進行:
①工件2在加熱爐I內加熱到830°C — 860°C後，經由密封通道3，批量進入淬火油槽4。
[0015]②工件2在經過密閉通道3落入淬火油槽4的過程中，由於其內的保護氣體(N2+甲醇裂解氣體+丙酮裂解氣)的保護作用，能保證紅熱的工件2不被氧化。
[0016]③工件2在淬火油槽4內進行20秒的自由冷卻，冷卻到馬氏體轉變溫度點(Ms=200°C)以上60°C，即260°C (自由冷卻的時間、冷卻到的溫度根據工件的壁厚和材料決定)。
[0017]④工件2自由冷卻到溫度點之後，通過網帶輸送機構5，將工件從淬火油槽4中撈出，此時工件2溫度雖在Ms點以上，但已經是黑硬狀態，沒有表面氧化和碰傷的問題。
[0018]⑤從網帶輸送機構5撈出的工件2，再通過電動夾爪6 (或氣動、液壓夾爪，也可由人工)依次送入壓模淬火工具機8的壓模淬火工位7下方，然後進行壓模淬火。
[0019]⑥工件2在壓模淬火工具機8上進一步冷卻到Ms點以下，進行馬氏體轉變，並校正之前的熱變形，同時最大限度的限制了馬氏體組織轉變時產生的應力變形。
[0020]上述壓模淬火 工具機8可以設計成單工位或多工位。
【權利要求】
1.一種油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝，其特徵在於，按下述步驟進行: a.零件在加熱爐內加熱完成後，通過與加熱爐聯接的密閉通道，批量或單件落入淬火油槽； b.工件落入淬火油槽以後，停留3秒一5分鐘，進行自由冷卻，冷卻到馬氏體轉變溫度點以上20—1200C ； c.工件自由冷卻到冷卻溫度後，通過網帶輸送機構將工件從淬火油槽中撈出，再通過夾爪或由人工依次送入壓模淬火工具機，進行壓模淬火； d.工件在壓模淬火工具機上進一步冷卻到馬氏體轉變溫度點以下，進行馬氏體轉變。
2.根據權利要求1所述的油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝，其特徵在於，所述步驟a中密閉通道內的氣體來自於加熱爐內的保護氣體。
3.—種如權利要求1所述的油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝的專用設備，包括加熱爐、淬火油槽、壓模淬火工具機，其特徵在於，所述淬火油槽與加熱爐之間連接有密封通道，所述密封通道下端伸入到淬火油槽油麵以下；所述淬火油槽與壓模淬火工具機之間設置有網帶輸送機構，所述網帶輸送機構一端伸入到淬火油槽油麵以下，另一端與壓模淬火工具機的壓模淬火工位對應。
4.根據權利要求3所述的油中自由冷卻、工具機上馬氏體轉變的壓模淬火工藝的專用設備，其特徵在於，所述網帶輸送機構由傾斜輸送段和水平輸送段組成，所述傾斜輸送段下端伸入到淬火油槽油麵中，所述水平輸`送段尾部設置有用於抓取工件的電動夾爪。
【文檔編號】C21D1/673GK103725837SQ201410030979
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】解連文, 戚順銀, 塗德桓, 魏長富 申請人:唐山亞捷機械有限公司