抗振動合金鋼產品的熱處理設備的製作方法

2023-05-03 23:08:11

專利名稱：抗振動合金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抗振動合金鋼產品熱處理設備，特別是應用於列車上的緩衝
o
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，這不僅是製造抗振動合金鋼產品的技術環節，同時，合理的熱 處理工藝和設備也將對抗振動合金鋼產品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，要求提供一種與抗振動合金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、能夠使得抗振動合金鋼產品具有良好適宜的強 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，提供一種抗振動合金鋼產品的熱處理設備，其包括熱處理 系統和將所述抗振動合金鋼產品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；還具有同所述淬火槽相連並為所述淬火槽提供淬火液的淬火介質系 統，其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。本創作所提供的設備結構簡單、操作簡便，能夠保證熱處理工藝的順利進行，以達 到所需的機械性能，同時還具有環境汙染小等特點，以及便於後續的自動化改造、便於對其 全程進行遠程和現場的過程控制。

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抗振動合金鋼產品相適用的熱處理設備，其中所 述抗振動合金鋼產品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。
和塑性
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
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。針對上述抗振動合金鋼產品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，將抗振動合金鋼產品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的尺寸相適應的抗振動合金鋼產品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，以使得抗振動合金鋼產品8在退火爐中獲 得有效長度的保溫時間。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。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 可以設有溫度監控設備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。抗振動合金鋼產品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抗振動合金鋼產品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， 抗振動合金鋼產品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設備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PVA10%，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。 抗振動合金鋼產品8在淬火液3內滯留時間8-25分鐘，通過淬火槽7中的溫度監控設備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，將前述經過淬火的抗振動合金鋼產品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設備9，以實現溫 度的顯示、記錄和遠程報告。4、運輸系統其將所述抗振動合金鋼產品在所述熱處理系統間運輸連接，以實現 所述抗振動合金鋼產品的熱處理工藝。其包括如下部分將出自所述退火爐1的所述抗振動合金鋼產品8運至第一空氣 冷卻處I，再運至所述淬火爐2的第一運輸設備A ；將出自所述退淬火爐2的所述抗振動合 金鋼產品8運至所述淬火槽7冷卻，再運至區域II處的第二運輸設備B ；將所述抗振動合 金鋼產品8運至所述回火爐4，再運至第二空氣冷卻處III的第三運輸設備C。例如採用起 吊設備，輸送帶等直線運輸設備等。另外，所述退火爐、淬火爐或回火爐可以設有檢測所述耐磨合金鑄鋼停留在上述 爐中的時間裝置。即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抗振動合金 鋼產品停留在上述爐中時間的計時設備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 計時設備10和溫度監控設備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、使所述抗振動合金鋼產品達到所需的機械性能、環境汙染小等 特點。本實用新型所述抗振動合金鋼產品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，例如列車用抗振動合金鋼產品。 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。
權利要求一種抗振動合金鋼產品的熱處理設備，其包括熱處理系統和將所述抗振動合金鋼產品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；還具有同所述淬火槽相連並為所述淬火槽提供淬火液的淬火介質系統，其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。
2.根據權利要求1所述的抗振動合金鋼產品的熱處理設備，其特徵在於所述退火爐、 淬火爐或回火爐可以設有檢測所述耐磨合金鑄鋼停留在上述爐中的時間裝置。
專利摘要一種抗振動合金鋼產品的熱處理設備，其包括熱處理系統和將所述抗振動合金鋼產品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；還具有同所述淬火槽相連並為所述淬火槽提供淬火液的淬火介質系統，其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。該設備結構簡單、自動化程度高、生產汙染小。
文檔編號C21D1/26GK201605296SQ20092017432
公開日2010年10月13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