一種鑄鋼產品的熱處理設備的製作方法

2023-06-09 19:33:26

專利名稱：一種鑄鋼產品的熱處理設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鑄鋼產品的熱處理設備，特別是針對適用於列車緩衝器這樣的受到較大的衝擊力的環境中長期工作的要求的鑄鋼產品的熱處理設備。
背景技術：
材料，例如合金鋼的強度、硬度、塑性和韌性通常是一個矛盾的統一體。選擇合理 的合金成分和含量以達到優選的合金材料，一直是行業中努力的方向。另外，行業也在追求採用合理的熱處理工藝及其相適應的熱處理設備可以完成對 已有產品的機械性能的調整，這不僅是製造鑄鋼的技術環節，同時，合理的熱處理工藝和設 備也將對鑄鋼的硬度和韌性等機械性能和減少或消除應力具有積極的作用；改善合金元素 在組織中的分布形式和存在形式，使合金成分得到更有效的利用。而作為現代化企業的自 動化要求，也應配以相對應的自動化設備，以實現上述熱處理工藝。以列車用緩衝器為例，其用來緩和列車在運行中由於機車牽引力的變化或在起 動、制動及調車作業時車輛相互碰撞而引起的縱向衝擊和振動。緩衝器有耗散車輛之間衝 擊和振動的功能，從而減輕對車體結構和裝載貨物的破壞作用。因此，其所要求的抗衝擊和 振動能力等機械性能較為特殊。基於上述用途，要求提供一種與鑄鋼產品相適應的的熱處理設備，以滿足機械要 求的同時，使其具有金屬成本低、能夠使得鑄鋼具有良好適宜的強度、硬度、塑性和韌性、以 及熱處理工藝設備簡單、操作方便、自動化程度高、環境汙染小的特點。

實用新型內容為解決上述技術問題，提供一種鑄鋼產品的熱處理設備，其包括熱處理系統和將 所述鑄鋼在所述熱處理系統間運輸連接的運輸系統，所述熱處理系統沿著所述運輸系統依 次具有可設定加熱溫度和停留時間的退火爐、淬火爐、回火爐；在所述淬火爐和所述回火 爐之間還具有可以設定冷卻溫度和停留時間的、置有冷卻介質為水溶性淬火液的淬火槽； 所述退火爐、淬火爐或回火爐可以設有檢測所述鑄鋼停留在上述爐中的時間裝置。作為進一步的改進，所述退火爐、淬火爐或回火爐沿著所述運輸系統設有多個加 熱區；所述每個加熱區可以設有用於對所述加熱區實現溫度的顯示、記錄和遠程報告的溫 度監控裝置。本創作所提供的設備結構簡單、自動化程度高、便於對其全程進行遠程和現場的 過程控制、保證熱處理工藝的順利進行、使所述鑄鋼達到所需的機械性能、環境汙染小等特
點ο

圖1是本熱處理設備的示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種與新型鑄鋼相適用的熱處理設備，其中所述鑄鋼的化學成 分及其質量百分比為c 0. 27-0. 32 ；Mn 0. 80-0. 90 ；Si 0. 20-0. 60 ；Cr 0. 30-0. 70 ；Mo 0. 10-0. 20 ；Ni 0. 10-0. 20。其中各合金所具有的主要功能為碳(C)碳含量越高，鋼的強度和硬度值增加，塑性和韌性值降低；矽(Si)強化鐵素體，提高抗拉強度和屈服強度，提高耐熱性和耐蝕性，降低韌性 和塑性；錳(Mn)提高強度，硬度和耐磨性；鉻(Cr)降低鋼的導熱性，能提高耐磨性；鉬(Mo)強化鐵素體，提高高溫性能，改善脆性；鎳(Ni)擴大奧氏體區，是奧氏體化的有效元素，提高強度而不顯著降低塑性，有 良好的耐腐蝕能力。針對上述鑄鋼進行熱處理的設備為1、退火爐1 溫度可被設為900士 10°C，停留時間可被設為60士5分鐘的退火爐1。退火時，將鑄鋼8置於溫度低於100士 10°C的退火爐1裡，升溫到900士 10°C，保溫 60士5分鐘，在溫度低於600°C時出爐，然後置於第一空氣冷卻處I，進行第一次空冷；優選的退火爐共分7個加熱區，各個加熱區溫度設定為900士 10°C。多個被預製成 與退火爐1的尺寸相適應的鑄鋼8工件依批次通過上述7個加熱區，而被加熱升溫，並依次 連續的在上述7個加熱區中保溫，以使得鑄鋼8在退火爐中獲得有效長度的保溫時間。力口 熱區數量也可以是其他的數量，其確定依據之一是與工件所需加熱的時間相適應，以保證 工件的加熱要求，和大規模連續生產的要求。同時為達到自動化生產和更有效的控制退火工序的目的，在上述的7個加熱區中 可以設有溫度監控裝置9，以實現溫度的顯示、記錄和遠程報告，並進一步實現對退火爐溫 度的及時調整。優選的，一、二、三、四、五加熱區採用TCW-32A三相調壓，六七區用數顯儀表 示溫度，每個區都有EL-100-60多點記錄儀顯示記錄溫度。鑄鋼8在保溫60士5分鐘後出 爐，然後至於第一空氣冷卻處I，進行第一次空冷。2、淬火爐2和淬火槽7 溫度可被設為550士 10°C和880士 10°C，相應的停留時間 可被設為60士5分鐘和90士5分鐘的淬火爐2 ；冷卻後產品溫度設為300°C，置有冷卻介質 為水溶性淬火液3的淬火槽7。淬火時，將前述經過第一次空冷的鑄鋼8置於溫度低於100士 10°C的淬火爐裡， 然後溫度升高並控制在550士 10°C的淬火爐2中保溫60士5分鐘後，然後繼續升溫到 880士 10°C，保溫90士5分鐘。取出置於淬火槽7淬火，冷卻介質為水溶性淬火液3，鑄鋼8 冷致300°C左右後被運出淬火槽7。優選的淬火爐，由5個加熱區組成，各個加熱區溫度控制到550 士 10°C和 880士 10°C。工件相應的停留時間可被設為60士5分鐘和90士5分鐘後，自動置入淬火槽7， 進行淬火。各個加熱區中可以設有溫度監控裝置9，以實現溫度的顯示、記錄和遠程報告，並 進一步實現對淬火爐溫度的及時調整。優選的，各個加熱區可以設有數顯智能溫控儀主控， 多點記錄儀集中記錄並監控。另外，加熱區數量也可以是其他的數量，其確定依據之一是與工件所需加熱的時間相適應，以保證工件的加熱要求，和大規模連續生產的要求。淬火採用的冷卻介質為水溶性淬火液3。優選的是配有PVAlO%，三己醇胺1%，苯 甲酸納0. 2%，太古油0. 2%的水溶性淬火液。為實現進一步的自動化生產，與淬火槽7相 連接的淬火介質系統5可以採用具有自動化能力較高大循環形式，並配有特殊攪拌功能， 保證淬火液的連續和穩定供應。淬火液3淬火前的溫度可以為正常溫度，例如30度以下。 鑄鋼8在淬火液3內滯留時間8-25分鐘，通過淬火槽7中的溫度監控裝置9檢測工件的冷 卻溫度，當工件冷致300°C左右，然後由淬火槽7提升機傳送帶把工件送出淬火槽7到區域 II處，然後進行回火處理。3、回火爐4 溫度可被設為580士 10°C，停留時間可被設為150士5分鐘的回火爐4。回火時，將前述經過淬火的鑄鋼8置於溫度低於50士 10°C的回火爐4裡，升溫到 580士 10°C，保溫150士5分鐘取出，然後至於第二空氣冷卻處III，進行空冷。優選回火爐由5個加熱區組成的，各個加熱區溫度升到580 士 10°C，保溫150 士 5 分鐘取出的進行空冷。加熱區的數量同樣基於上述原因可以選擇其他的數量，而每個加熱 區可以設有數顯智能溫控儀主控，多點記錄儀集中記錄並監控等溫度監控裝置9，以實現溫 度的顯示、記錄和遠程報告。4、運輸系統其將所述鑄鋼在所述熱處理系統間運輸連接，以實現所述鑄鋼的熱
處理工藝。其包括如下部分將出自所述退火爐1的所述鑄鋼8運至第一空氣冷卻處I，再運 至所述淬火爐2的第一運輸裝置A ；將出自所述退淬火爐2的所述鑄鋼8運至所述淬火槽7 冷卻，再運至區域II處的第二運輸裝置B ；將所述鑄鋼8運至所述回火爐4，再運至第二空 氣冷卻處III的第三運輸裝置C。例如採用起吊裝置，輸送帶等直線運輸裝置等。另外，本熱處理設備在上述需要時間控制的區域還配有檢測所述鑄鋼停留在上述 爐中時間的計時裝置10，並可以實現時間的顯示、記錄和遠程報告，便於整個生產的高度自 動化。作為更進一步的改進，本熱處理設備中還具有上位控制單元6，本系統中的退火爐 1、淬火爐2和淬火槽7、淬火介質系統5、回火爐4以及運輸系統可以分別或同時的通過有 線或無線11的形式同上位控制單元6相連接，以使得上位控制單元6可以獲得本系統中的 計時裝置10和溫度監控裝置9發出的數據信號，並及時調整爐內的溫度和停留時間，並控 制運輸系統與其相配合及時運輸，最終實現整個系統的大規模化的系統自動控制。上述熱處理設備具有自動化程度高、便於對其全程進行遠程和現場的過程控制、 保證熱處理工藝的順利進行、使所述鑄鋼達到所需的機械性能、環境汙染小等特點。本實用新型所述鑄鋼經過上述設備處理後，其抗拉強度795MPA，屈服強度 655MPA，延伸率14%，收縮率30%，硬度HB :241_302，適用於製造抗衝擊和振動的產品， 並具有較長的使用壽命，例如列車用緩衝器產品。本實用新型中所揭示的多種功能結構及其實施例，均通過權利要求得到體現和保護，任何根據本實用新型中所示的附圖和實施例所得到的啟示，均落入本實用新型所保護 的範圍之中。
權利要求一種鑄鋼產品的熱處理設備，其包括熱處理系統和將所述鑄鋼在所述熱處理系統間運輸連接的運輸系統，所述熱處理系統沿著所述運輸系統依次具有可設定加熱溫度和停留時間的退火爐、淬火爐、回火爐；在所述淬火爐和所述回火爐之間還具有可以設定冷卻溫度和停留時間的、置有冷卻介質為水溶性淬火液的淬火槽；所述退火爐、淬火爐或回火爐可以設有檢測所述鑄鋼停留在上述爐中的時間裝置。
2.根據權利要求1所述的鑄鋼產品的熱處理設備，其特徵在於所述退火爐、淬火爐或 回火爐沿著所述運輸系統設有多個加熱區；所述每個加熱區可以設有用於對所述加熱區實 現溫度的顯示、記錄和遠程報告的溫度監控裝置。
專利摘要一種鑄鋼產品的熱處理設備，其包括熱處理系統和將所述鑄鋼在所述熱處理系統間運輸連接的運輸系統，所述熱處理系統沿著所述運輸系統依次具有可設定加熱溫度和停留時間的退火爐、淬火爐、回火爐；在所述淬火爐和所述回火爐之間還具有可以設定冷卻溫度和停留時間的、置有冷卻介質為水溶性淬火液的淬火槽，所述退火爐、淬火爐或回火爐可以設有檢測所述鑄鋼停留在上述爐中的時間裝置。該設備結構簡單、自動化程度高，經處理的鑄鋼適用於列車緩衝器這樣的受到較大的衝擊力的環境中長期工作的要求。
文檔編號C21D11/00GK201593058SQ20092017432
公開日2010年9月29日 申請日期2009年12月9日 優先權日2009年12月9日
發明者徐曉剛 申請人:寧波金匯精密鑄造有限公司