專利名稱:磁場淬火槽的制作方法
一種利用交變強磁場的熱處理工藝裝置-磁場淬火槽。
已有的淬火槽是將淬火介質(zhì)(油或水等)放入容器中構(gòu)成。磁場淬火作為改善金屬材料的力學特性及提高機械零件的使用壽命的熱處理方法，早在1959年首先由美國的開發(fā)與研究公司的總冶金師Bassett提出，各國廿多年的研究表明磁場淬火能顯著地細化組織，并在不降低韌性的情況下，大大提高了材料強度。但是，在工業(yè)上仍不能付諸應用，其根本原因在于即使耗費了大量的電能和銅材，也不能獲得實用的強磁場和大尺度的淬火槽。
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，易于獲得高強度磁場，且在工業(yè)上大量節(jié)能的磁場淬火槽。
磁場熱處理的基本原理在強磁場的作用下使順磁性的奧氏體在高溫下能克服熱運動的干擾，迫使原子磁矩趨于外磁場方向平行排列，從而改變了原子間距，產(chǎn)生晶格彈性形變，使金屬內(nèi)部形成高密度的位錯胞結(jié)構(gòu)，強化了金屬的內(nèi)在性質(zhì)，實現(xiàn)了強韌化處理。
本發(fā)明是這樣實施的在一個非磁性材料制成的筒形容器外側(cè)面，纏繞了能通以較大工頻電流的激磁線圈，激磁線圈外嵌裝一對或一對以上的軛鐵，構(gòu)成一閉合磁路。激磁線圈通電后可以產(chǎn)生交變強磁場，作用于淬火介質(zhì)中的淬火工件上。
本發(fā)明的具體實施例將結(jié)合附圖詳細予以說明。
圖1磁場淬火槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2磁場淬火槽(去蓋后)的俯視圖。
其中，1、蓋子;2、淬火槽;3、上固定板;
4、激磁線圈;5、軛鐵;6、下固定板;7、支撐裝置;
8、進流管;9、閥門;10、溢流管。
如圖1所示，本發(fā)明所述的淬火槽是根據(jù)上述原理并由下列十個主要部件組成一只內(nèi)盛淬火介質(zhì)的筒形淬火槽〔2〕淬火件即浸沒在淬火介質(zhì)中，上述的淬火槽〔2〕是由非磁性材料制成，以提高磁場對工件的作用效果;一組或多組激磁線圈〔4〕纏繞在上述淬火槽的外側(cè)面;一對或多對軛鐵〔5〕安裝在激磁線圈〔4〕之外;與上述淬火槽〔2〕相通的一根進流管〔8〕和溢流管〔10〕;一個閥門〔9〕安裝在進流管〔8〕上控制循環(huán)冷卻用的淬火介質(zhì)的流量;一支撐裝置支持整個磁場淬火槽主體;上、下固定板〔3、6〕穩(wěn)定和保護激磁線圈〔4〕和軛鐵〔5〕等;一個蓋子〔1〕保護其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不受損失。
上述淬火槽〔2〕在實際應用上還應該考慮耐高溫，高強度，不變形、抗酸堿腐蝕、絕緣性能好，適于盛放各種淬火介質(zhì)，通常選用玻璃鋼為宜。
產(chǎn)生高強度交變磁場的主要部件是繞制在淬火槽〔2〕外側(cè)的激磁線圈〔4〕和與之相配合的軛鐵〔5〕，上述激磁線圈〔4〕制成產(chǎn)生強磁場的一組(單個)線圈時，要保證獲得強磁場所需的大電流和匝數(shù)，導線要求線徑大，(必要時采用空心銅線，水冷)，結(jié)構(gòu)上還應該使上述線圈的軸向尺寸與淬火件的最大尺寸相等，以有效和方便淬火。
上述激磁線圈〔4〕最好采用軸向尺寸較小，結(jié)構(gòu)與繞制方向相同的多組(多個)線圈電氣并聯(lián)而成。圖1所示為五個結(jié)構(gòu)相同的線圈構(gòu)成的磁鏈組，磁鏈組的軸向尺寸應與淬火工件的最大尺寸相應。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，可在不改變原熱處理工藝及加熱設備的情況下直接使用，容易獲得高磁場強度，并可解決長期工作的安全電流，保證了生產(chǎn)過程中的連續(xù)使用，使淬火槽〔2〕的軸向、徑向尺寸的范圍大，也達到通常實用的要求。
本發(fā)明適用的鋼材廣泛如各種結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、模具鋼、高速鋼、不銹鋼淬火。不僅可用于鍛件，也可用于鑄件淬火。總至凡是具有較強順磁性的金屬及合金均適用。如采用本發(fā)明可把高速鋼的熱處理工藝由三次回火減至一次，銑刀壽命提高到1.5倍，減少了淬火變形，大大提高了工質(zhì)和節(jié)省電能，其經(jīng)濟效益是非常可觀的。
權(quán)利要求
1.一種利用交變強磁場的熱處理工藝裝置--磁場淬火槽，它包括其內(nèi)盛有介質(zhì)的筒形淬火槽[2]，與之相通的進流管[8]和溢流管[10]，安裝在進流管[8]上的閥門[9]，以及蓋子[1]，支撐裝置[7]，其特征在于它還有繞制在淬火槽[2]外側(cè)面的激磁線圈[4]，一對或多對軛鐵[5]嵌裝在激磁線圈[4]外，構(gòu)成一個閉合磁路，上、下固定板[3、6]穩(wěn)定和保護上述激磁線圈[4]和軛鐵[5]。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的淬火槽，其特征是上述激磁線圈〔4〕為結(jié)構(gòu)相同繞制方向相同的、軸向尺寸較小的多組線圈并聯(lián)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的淬火槽，其特征是上述淬火槽〔2〕體是用玻璃鋼等非鐵磁性材料制成的容器。
專利摘要
一種利用交變磁場的熱處理工藝裝置——磁場淬火槽。它主要由玻璃鋼制的淬火槽，繞制在該槽之外的諸組結(jié)構(gòu)相同，繞制方向相同的激磁線圈(各組線圈電氣并聯(lián))和與上述線圈配合軛鐵組成，構(gòu)成一閉合磁路。本發(fā)明的特點是容易獲得高磁場強度，節(jié)電、使淬火槽的軸向、徑向尺寸范圍大，并達到工業(yè)上連續(xù)工作的實用要求。本發(fā)明適用于各種結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、模具鋼、高速鋼、不銹鋼淬火?？捎糜阱懠?、鑄件等具有較強順磁性的金屬及合金的強韌化處理，淬火變形小，是熱處理工藝的創(chuàng)新裝置。
文檔編號C21D1/63GK87107579SQ87107579
公開日1988年4月27日 申請日期1987年11月2日
發(fā)明者孫中繼, 張淑珍 申請人:孫中繼導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan