專利名稱：一種鋼帶連續(xù)分級淬火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱處理淬火裝置，具體是使加熱至奧氏體化的碳素鋼帶迅速冷卻變?yōu)轳R氏體化組織的連續(xù)分級熱處理淬火裝置。
背景技術(shù)：
熱處理淬火工藝是將鋼加熱至相變溫度Ac3或Ac1點以上某一溫度，保持一定時間使之奧氏體化，然后通過冷卻介質(zhì)，以適當(dāng)速度冷卻到產(chǎn)生相變溫度，從而獲得馬氏體或下貝氏體等金相組織的過程。傳統(tǒng)鋼帶連續(xù)淬火裝置按順序由以下部件組成鋼結(jié)構(gòu)承臺、下空心油夾板、上空心油夾板、上空心油夾板升降桿、上空心油夾板升降導(dǎo)向軸。油夾板為長方形柱體，柱體側(cè)面設(shè)一個2英寸的注油孔，柱體工作面上有若干條橫向凹形槽，每個凹形槽有若干個直徑為8mm的噴油孔。淬火機油由注油孔流入，經(jīng)噴油孔流出，構(gòu)成一個油循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)鋼帶加熱至奧氏體化，經(jīng)過兩塊油夾板夾縫，在溫度20℃～60℃機油的冷卻作用下，實現(xiàn)了從奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變。應(yīng)用傳統(tǒng)鋼帶淬火裝置，由于鋼帶快速過冷到Ms點，相變過程產(chǎn)生了很大的熱應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力和組織應(yīng)力導(dǎo)致鋼帶容易變形和開裂。同時，由于淬火機油連續(xù)與赤熱鋼帶、空氣接觸，長期使用后，油出現(xiàn)粘度增大，冷卻下降和容易著火等缺點。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)淬火鋼帶容易變形和開裂，冷卻機油容易老化與著火的缺陷，提供一種鋼帶連續(xù)分級淬火裝置。
本實用新型的目的通過如下裝置實現(xiàn)一種鋼帶連續(xù)分級淬火裝置，包括初級淬火裝置和次級淬火裝置，初級淬火裝置包括溶池容器、電熱絲、導(dǎo)向體和導(dǎo)向體升降桿；所述導(dǎo)向體底面位于溶池容器初級淬火介質(zhì)中，導(dǎo)向體升降桿與導(dǎo)向體連接，電熱絲位于溶池容器外底部；次級淬火裝置包括上、下層空心鋼壓板和高壓鼓風(fēng)機，上、下層空心鋼壓板配合形成鋼帶入口端和出口端，入口端與出口端之間構(gòu)成次級淬火空間，所述入口端與溶池容器的出口端相連接，上、下層空心鋼板分別與高壓鼓風(fēng)機連接，鋼壓板排氣孔分布在與鋼帶出口端上、下層空心鋼壓板上。
為更好實現(xiàn)本實用新型目的，所述溶池容器為一個倒梯形電熱絲加熱容器，溶池容器鋼的帶入口處設(shè)置導(dǎo)向輪，出口處設(shè)置抹鉛導(dǎo)向板，導(dǎo)向體為鑄鐵圓弧扇形。初級淬火裝置還包括熱電偶，所述熱電偶深入溶池容器的初級淬火介質(zhì)中。初級淬火介質(zhì)為以重量百分比計為65％的鉛和35％的鉍。初級淬火裝置還包括散熱排風(fēng)管，該散熱排風(fēng)管被鉛、鉍混合物(液態(tài))掩蓋。次級淬火裝置的上層空心鋼壓板與氣積筒連接，下層板固定在鋼結(jié)構(gòu)承架上。
本實用新型的原理如圖1所示，鋼帶連續(xù)分級淬火工藝溫度變化包括四個階段，分別是升溫階段21、保溫階段22、鉛、鉍冷卻階段23和鋼壓板冷卻階段24。鋼板升溫至變相溫度Ac3以上50℃，隨后進行保溫，再進行分級冷卻。初級冷卻介質(zhì)為按質(zhì)量百分比計，鉛65％、鉍35％的混合物，溶解在倒梯形溶池里，設(shè)定溫度稍高于鋼帶Ms點。開始將加熱至奧氏體化的鋼帶以一定速度浸入初級冷卻介質(zhì)，經(jīng)過溶池中間設(shè)置的圓弧底導(dǎo)向體。調(diào)節(jié)導(dǎo)向體升降桿，間接可調(diào)節(jié)鋼帶經(jīng)過溶池的路徑和經(jīng)過的時間使鋼帶冷卻充分，表里溫度一致接近介質(zhì)的溫度，金相組織變化為過冷奧氏體，接著經(jīng)過次級冷卻介質(zhì)溫度為80℃左右的空心鋼壓板轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織。
由于鋼帶在鉛、鉍溶池里只形成過冷奧氏體，沒發(fā)生相變，只有微小內(nèi)應(yīng)力變形，斷裂可能性很小。當(dāng)鋼帶通過空心鋼壓板時，在緩冷條件下，比容小的過冷奧氏體轉(zhuǎn)變比容大的馬氏體，形成較大的組織應(yīng)力，只是組織相變大部分是在空心鋼壓板夾縫內(nèi)形成，變形受到外力的規(guī)束，所以鋼帶淬火后尺寸有微小的變化，但形狀變化卻很小，達到鋼帶淬火變形小、不易斷裂和金相組織均勻的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的鋼帶連續(xù)分級淬火裝置具有如下優(yōu)點淬火出來的鋼帶其表面呈現(xiàn)銀灰色，氧化甚微。形狀公差的橫向直線度≤0.6mm。7.5m長度的邊緣直線度≤7mm；經(jīng)回火后，鋼板硬度可達到HRC45.5～47，抗拉強度≥145KG/mm2，延長率≥4.5％，回火馬氏體全相晶粒4級～6級。


圖1為鋼帶連續(xù)分級淬火工藝溫度曲線變化原理圖；圖2為鋼帶連續(xù)分級淬火裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中示出初級淬火裝置和次級淬火裝置。
圖3為圖2中初級淬火裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2中次級淬火裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
淬火的鋼帶為1.05mm×125mm、65Mn鋼帶。
如圖2、3、4所示，將鋼帶1加熱至900±20℃，以線速度1.86米/分經(jīng)爐口槽2，并穿過導(dǎo)向輪3浸入溫度為260±10℃的鉛、鉍液態(tài)淬火介質(zhì)4中，淬火介質(zhì)為按質(zhì)量百分比計，鉛65％、鉍35％的混合物。為了保證鋼帶熱透性里表一致，接近淬火介質(zhì)溫度，調(diào)節(jié)導(dǎo)向體升降桿6調(diào)節(jié)圓弧底導(dǎo)向體5在溶池容器16中的位置，同時通過熱電偶7監(jiān)控和帶有鼓風(fēng)機的散熱排風(fēng)管8散熱，調(diào)節(jié)溶池容器16外底部的電熱絲15的加熱溫度，控制淬火溫度。散熱排風(fēng)管8，由6支2.5mm×6cm不銹鋼方管排列焊制而成，放置在導(dǎo)向體水平切面上，并用重物壓在排風(fēng)氣管上面，使其被鉛、鉍混合物(液態(tài))掩蓋其中。鋼帶沿著導(dǎo)向體5圓弧底面穿過抹鉛導(dǎo)向板9，進入次級淬火裝置，此時高壓鼓風(fēng)機14正在運行。當(dāng)溫度為260±10℃鋼帶1穿過兩塊溫度50℃～80℃(由于氣流的作用，溫度在淬火過程有變化)的空心鋼壓板10間的夾縫出來自然冷卻至室溫時，以馬氏體為主要組織的65Mn分級淬火確認完成?？招匿搲喊?0上板連桿上穿彈簧12，起上鋼壓板緩沖器作用，并連接氣積筒11，以維持上鋼壓板10升降；空心鋼壓板10下板固定在鋼結(jié)構(gòu)承架上，空心鋼壓板在鋼板10出口端開有排氣孔13，高壓氣流從高壓鼓風(fēng)機14，經(jīng)兩空心鋼板10，最后從排氣孔13排出，平衡空心鋼壓板10的溫度。經(jīng)過上述分級淬火后的鋼板，其表面呈淺銀灰色，氧化層極微，形狀公差的橫向直線度為0.3，7.5m長度的邊緣直線度為5mm?，F(xiàn)有技術(shù)的油淬火后的鋼帶呈黑灰色，有一定程度的脫碳氧化，形狀公差的橫向直線度在0.6～1.5mm之間。7.5m長度的邊緣直線度在7～15mm之間。相比之下，上述連續(xù)分級淬火裝置有較明顯的優(yōu)勢。經(jīng)回火后，鋼板硬度為HRC46，抗拉強度為160KG/mm2，延長率6.5％，回火馬氏體全相晶粒5級。
權(quán)利要求1.一種鋼帶連續(xù)分級淬火裝置，其特征在于，包括初級淬火裝置和次級淬火裝置，所述初級淬火裝置包括溶池容器、電熱絲、導(dǎo)向體和導(dǎo)向體升降桿；所述導(dǎo)向體底面位于溶池容器中的初級淬火介質(zhì)中，導(dǎo)向體升降桿與導(dǎo)向體連接，電熱絲位于溶池容器外底部；所述次級淬火裝置包括上、下層空心鋼壓板和高壓鼓風(fēng)機，所述上、下層空心鋼壓板配合形成鋼帶入口端和出口端，入口端與出口端之間構(gòu)成次級淬火空間，所述入口端與溶池容器的出口端相連接，上、下層空心鋼壓板分別與高壓鼓風(fēng)機連接，鋼壓板排氣孔分布在鋼帶出口端空心鋼壓板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼帶連續(xù)分級淬火裝置，其特征在于，溶池容器是一個倒梯形電熱絲加熱容器，導(dǎo)向體為鑄鐵圓弧扇形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼帶連續(xù)分級淬火裝置，其特征在于，所述初級淬火介質(zhì)為以重量百分比計為65％的鉛和35％的鉍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼帶連續(xù)分級淬火裝置，其特征在于，所述初級淬火裝置還包括熱電偶，所述熱電偶深入溶池容器的初級淬火介質(zhì)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼帶連續(xù)分級淬火裝置，其特征在于，所述初級淬火裝置還包括散熱排風(fēng)管，該散熱排風(fēng)氣管為扁平狀管，位于鉛、鉍混合物溶液中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼帶連續(xù)分級淬火裝置，其特征在于，所述初級淬火裝置還包括導(dǎo)向輪，所述導(dǎo)向輪設(shè)在鋼帶進入溶池容器的入口處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼帶連續(xù)分級淬火裝置，其特征在于，所述初級淬火裝置還包括抹鉛導(dǎo)向板，所述抹鉛導(dǎo)向板設(shè)置在鋼帶離開溶池容器的出口處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼帶連續(xù)分級淬火裝置，其特征在于，所述次級淬火裝置的上層空心鋼壓板與氣積筒連接，下層空心鋼壓板固定在鋼結(jié)構(gòu)承架上。
專利摘要本實用新型涉及一種鋼帶連續(xù)分級淬火的熱處理裝置，包括初級淬火裝置和次級淬火裝置。初級淬火裝置包括溶池容器、電熱絲、導(dǎo)向體和導(dǎo)向體升降桿；導(dǎo)向體底面位于溶池容器初級淬火介質(zhì)中，導(dǎo)向體升降桿與導(dǎo)向體連接，電熱絲位于溶池容器外底部；次級淬火裝置的上、下層空心鋼壓板配合形成鋼帶入口端和出口端，入口端與出口端之間為次級淬火空間。經(jīng)過該裝置淬火出來的鋼帶其表面呈現(xiàn)銀灰色，氧化甚微。形狀公差的橫向直線度≤0.6mm，7.5m長度的邊緣直線度≤7mm；經(jīng)回火后，鋼板硬度可達到HRC45.5～47，抗拉強度≥145KG/mm
文檔編號C21D1/19GK2851273SQ20052006118
公開日2006年12月27日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者溫志光 申請人:廣州廣盛特種鋼具有限公司