專利名稱：一種鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱處理技術(shù)，具體地，涉及一種鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在傳統(tǒng)的淬火技術(shù)中，淬火槽中一般不加攪拌和冷卻裝置，只通過人工、天 車及吹氣等簡單的機(jī)械運(yùn)動，靠淬火液自身流動與工件進(jìn)行熱交換；但是，由于在淬火時(shí)， 工件表面會產(chǎn)生蒸汽膜，降低了淬火冷卻的速度，使工件表面形成軟點(diǎn)，導(dǎo)致工件的淬硬層 淺、且力學(xué)性能經(jīng)常不能滿足技術(shù)要求。 另外，采用鹽水淬火，可以克服上述缺陷，使工件獲得較深的淬硬層；但是，鹽水會 嚴(yán)重腐蝕工件和設(shè)備，使工件和設(shè)備存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn) 鋼件的強(qiáng)烈淬火，使鋼件的淬硬層更深、鋼件表面硬度更高更均勻，并使鋼件的強(qiáng)度和疲勞 度得以提高的優(yōu)點(diǎn)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)，包 括淬火槽，在所述淬火槽內(nèi)安裝有用于通過高動能淬火液集中高速沖刷鋼件表面的攪拌裝 置和導(dǎo)流裝置；在所述淬火槽外部，設(shè)有與淬火槽相連的、用于對淬火液快速降溫的冷卻裝置。 進(jìn)一步地，所述攪拌裝置包括2臺以上攪拌電機(jī)、減速機(jī)、大直徑葉片及控制箱。 進(jìn)一步地，所述電機(jī)攪拌器的功率為11-40KW，大葉片直徑為小600mm，減速機(jī)的 輸出轉(zhuǎn)速為460r/min。 進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流裝置包括2個(gè)以上集中密排分布的導(dǎo)流筒。 進(jìn)一步地，所述冷卻裝置包括空冷器，所述空冷器連接在淬火槽的外部。 使用上述新型鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻裝置，對鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻的步驟如下a、在淬
火槽中裝有2臺以上大功率攪拌器，攪動槽中的淬火液，當(dāng)流速> 1. Om/s形成高動能淬火
液，將所需淬火的鋼件浸入淬火液中；b、將2臺以上攪拌器與密排分布的導(dǎo)流筒相配合，其
作用是將高動能淬火液集中高速沖刷工件表面，使工件最大限度的進(jìn)行熱交換，提高介質(zhì)
的淬火烈度(H) ;c、在淬火槽外連接裝有空氣冷卻器設(shè)備，目的是對淬火液進(jìn)行快速降溫，
使工件淬火效果更強(qiáng)烈。 本實(shí)用新型鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻裝置專利實(shí)施例中，在淬火槽內(nèi)設(shè)有攪拌器，用于 攪動槽中的淬火液，當(dāng)流速> 1. Om/s形成高動能淬火液，將需要淬火的鋼件浸入淬火液 中；在攪拌裝置與集中密排分布導(dǎo)流筒配合下，其作用是將高動能淬火液高速集中的沖刷 工件表面，使工件最大限度的進(jìn)行熱交換，提高了介質(zhì)的淬火烈度(H);同時(shí)，通過設(shè)在淬 火槽外的空氣冷卻器裝置，對淬火液進(jìn)行快速降溫，使工件淬火冷卻效果更強(qiáng)烈。 該裝置是基于傳統(tǒng)淬火技術(shù)中，在淬火槽中不加攪拌器、導(dǎo)流筒及冷卻裝置，工件淬火表面易形成軟點(diǎn)，工件的淬硬層淺、力學(xué)性能經(jīng)常達(dá)不到技術(shù)要求；如果采用鹽水淬火 能消除上述缺陷，但鹽水會嚴(yán)重腐蝕工件及設(shè)備，使工件和設(shè)備存在一定安全隱患。 較佳實(shí)施例即在加入清水的淬火槽中劇烈攪拌，當(dāng)流速> 1. 0m/s形成高動能清 水淬火液，將需要淬火的鋼件浸入淬火液中；在攪拌裝置與集中密排分布導(dǎo)流筒配合下，高 動能清水高速集中的沖刷工件表面，使工件表面硬度更高更均勻，淬硬層更深；從而克服了 傳統(tǒng)淬火技術(shù)中，工件淬硬層淺、淬火表面易出現(xiàn)軟點(diǎn)，工件及設(shè)備存在一定安全隱患等缺 陷，以期實(shí)現(xiàn)工件強(qiáng)烈淬火的目的，使工件淬硬層更深、工件表面硬度更高更均勻，強(qiáng)度、疲 勞強(qiáng)度得到提高，工件及設(shè)備無腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。 本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書 中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過 在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。 下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用 新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中 圖1為根據(jù)本實(shí)用新型鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的俯視圖； 圖3為根據(jù)本實(shí)用新型鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)的工作流程示意圖。 結(jié)合附圖，本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下 1-淬火槽；2-攪拌裝置；3-導(dǎo)流裝置；4-冷卻裝置。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu) 選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)。如圖1和圖2所示， 本實(shí)施例包括淬火槽l，在淬火槽1中，設(shè)有攪拌裝置2、導(dǎo)流裝置3，在淬火槽外設(shè)有冷卻 裝置4 ;其中，攪拌裝置2用于攪動淬火槽1中的淬火液；導(dǎo)流裝置3與攪拌裝置2相配合， 且集中密排分布，其作用是將高動能淬火液集中高速沖刷工件表面，使工件最大限度的進(jìn) 行熱交換，提高介質(zhì)的淬火烈度(H);冷卻裝置4用于淬火槽1中的淬火液快速降溫冷卻。 進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，攪拌裝置2包括2臺以上電機(jī)攪拌器、減速機(jī)、大直徑葉 片及控制箱，導(dǎo)流裝置3包括多個(gè)導(dǎo)流筒，冷卻裝置4包括空冷器。 較佳地，在本實(shí)施例中，攪拌裝置2包括2臺以上電機(jī)攪拌器，該電機(jī)攪拌器的功 率為IIKW(最大40KW)，大葉片直徑小為600mm，轉(zhuǎn)速為460r/min ;導(dǎo)流裝置3包括2個(gè)以 上導(dǎo)流筒，該2個(gè)以上導(dǎo)流筒集中密排分布在淬火槽1中，實(shí)際攪動淬火液的重量可以達(dá)到 30t ;在淬火槽1外增設(shè)空冷器，可以對淬火液進(jìn)行降溫，加速對淬火液中鋼件的冷卻，使淬 火冷卻效果更強(qiáng)烈。 在本實(shí)施例中，將2個(gè)以上大功率攪拌器和集中密排布置的導(dǎo)流筒配合，將高動 能淬火液集中高速沖刷工件表面，使工件最大限度的進(jìn)行熱交換，提高了介質(zhì)的淬火烈度(H)，是完成清水劇烈攪拌強(qiáng)烈淬火的技術(shù)關(guān)鍵及設(shè)備保障。 本實(shí)施例的鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)，適用于各種液態(tài)淬火冷卻介質(zhì)，即水、鹽水 (必要時(shí))、油和PAG水溶液等液態(tài)淬火介質(zhì)。
如圖3所示，使用上述實(shí)施例，對鋼件進(jìn)行強(qiáng)烈淬火冷卻處理的步驟如下 步驟201 :在裝有攪拌器淬火槽中加入清水淬火介質(zhì)，攪拌淬火槽中的淬火液；具 體的采用2臺以上電機(jī)攪拌器作為攪拌裝置，攪動淬火槽中的淬火液，該2臺以上電機(jī)攪 拌器的功率分別為IIKW(最大40KW)，大葉片直徑小為600mm，轉(zhuǎn)速為460r/min ;另外，必 要時(shí)，可以對50t容量的淬火槽的攪拌功率增大一倍； 步驟202 :基于步驟201，當(dāng)淬火液的流速> 1. Om/s時(shí)，將需要淬火鋼件浸入淬火 液；在步驟202中，當(dāng)淬火液的流速達(dá)到> 1. Om/s形成高動能淬火液(實(shí)際攪動淬火液的 重量約達(dá)30t)時(shí)，淬火烈度大大提高；這里，淬火液可以為清水； 步驟203 :通過攪拌器與集中密排分布的導(dǎo)流裝置相配合，具體的與步驟201的 攪拌裝置相配合，在淬火槽中集中密排分布2個(gè)以上導(dǎo)流筒作為導(dǎo)流裝置，獲得高動能清 水淬火液集中沖刷鋼件表面，使鋼件最大限度的進(jìn)行熱交換，提高清水的淬火烈度(H)。這 里，將大功率攪拌器和集中密排分布導(dǎo)流筒配合使用，是完成清水劇烈攪拌強(qiáng)烈淬火新技 術(shù)的專有關(guān)鍵設(shè)備和保障條件； 步驟204 :通過冷卻裝置，加速對淬火液的冷卻；具體的在淬火槽外設(shè)置空氣冷 卻器與淬火槽連接，對流動清水快速冷卻降溫，同時(shí)增強(qiáng)對步驟202鋼件的強(qiáng)烈淬火冷卻， 使鋼件淬火冷卻效果更強(qiáng)烈； 在上述實(shí)施例中，經(jīng)步驟201-步驟204，可以完成鋼件的淬火冷卻；其中，淬火液 可以是水、鹽水(必要時(shí))、油和PAG水溶液等各類液態(tài)淬火介質(zhì)。 在本實(shí)施例中，強(qiáng)烈淬火是熱處理領(lǐng)域的技術(shù)術(shù)語，具體可參見《熱處理手冊》第 4版第1巻P822，即第11. 2章節(jié)"強(qiáng)烈淬火"。 優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，可以選用功率為11KW(最大40KW)的2臺以上電機(jī)攪拌 器，配合2個(gè)以上導(dǎo)流筒，在集中密排分布下，例如以清水為淬火液，可以造成高動能清水 快速沖刷鋼件表面，鋼件達(dá)到最大限度的熱交換；當(dāng)清水的流速達(dá)到> 1. Om/s形成高動能 淬火液，可以使清水的淬火烈度值從H = 1提高到H > 2. 0 ;使用空氣冷卻器可快速對淬火 液降溫，使鋼件淬火冷卻效果更強(qiáng)烈、硬度更高更均勻，由于鋼件表面產(chǎn)生高的壓應(yīng)力，大 幅度提高材料的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，可以減少鋼件畸變和開裂。 試驗(yàn)表明通過清水劇烈攪拌完成強(qiáng)烈淬火冷卻的全過程，使鋼件表面硬度更 高更均勻，淬火后鋼件表面產(chǎn)生應(yīng)力，使畸變開裂傾向減小，清水劇烈攪拌，當(dāng)流速達(dá)到> 1. Om/s可形成高動能清水淬火液，使鋼件最大限度的進(jìn)行熱交換，能大幅度提高清水的淬 火烈度(H);由于清水介質(zhì)對鋼件和設(shè)備無腐蝕作用，是一種安全、清潔、環(huán)保的新型鋼件 強(qiáng)烈淬火冷卻技術(shù)，同時(shí)，是一種在清水介質(zhì)中獲得高動能淬火液，集中沖刷鋼件表面，使 鋼件最大限度的進(jìn)行熱交換，提高清水的淬火烈度(H)，使鋼件表面硬度更高更均勻，鋼件 淬硬層更深，強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度得到提高等優(yōu)點(diǎn)，清水劇烈攪拌強(qiáng)烈淬火技術(shù)就是這種能滿 足上述要求的淬火新技術(shù)。 在本實(shí)用新型上述各技術(shù)方法實(shí)施例中，通過劇烈攪拌淬火介質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)鋼件 和淬火介質(zhì)之間最大的熱交換，可大幅度的提高介質(zhì)的淬火烈度值(H);與國外同類產(chǎn)品(柯巴斯科院士)相比，從結(jié)構(gòu)上大大得到簡化，適用于清水、鹽水、油、PAG水溶液等，囊括 所有液態(tài)淬火冷卻液；淬火后鋼件表面硬度更高、更均勻、淬透層更深，強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度得 到提高，由于在鋼件表面產(chǎn)生了高的壓應(yīng)力，可減少鋼件畸變和開裂，。 另外，在本實(shí)用新型上述各技術(shù)方法實(shí)施例中，可以使用低合金鋼代替中合金鋼 材料，可以降低鋼件的材料成本。 本實(shí)用新型上述各裝置實(shí)施例和技術(shù)方法實(shí)施例，技術(shù)新穎、實(shí)用、結(jié)構(gòu)簡單，一 次性投資少，前景看好，能走進(jìn)熱處理生產(chǎn)廠家的'千家萬戶'，具有實(shí)用的普遍意義；該產(chǎn) 品單價(jià)15萬元(以淬火槽50t為例)，利潤20%，如年銷售100臺，可實(shí)現(xiàn)利潤300萬元/ 年；并且，因?qū)︿摷驮O(shè)備無腐蝕及環(huán)境無污染，具有一定實(shí)用的環(huán)保意義。 綜上所述，本實(shí)用新型各實(shí)施例的鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)，在淬火槽中設(shè)置有2 個(gè)以上大功率攪拌裝置，用于攪動槽中的淬火液，當(dāng)淬火液的流速> 1. 0m/s可形成高動能 淬火液，將需要淬火的鋼件浸入淬火液中，并通過集中密排分布在淬火槽中的多個(gè)導(dǎo)流筒， 目的是獲得高動能淬火液集中沖刷鋼件表面，使鋼件最大限度的進(jìn)行熱交換；同時(shí)，通過設(shè) 在淬火槽外的空氣冷卻器裝置，快速對淬火液冷卻降溫；通過劇烈攪拌淬火介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)鋼件 和淬火介質(zhì)之間最大的熱交換，以期大幅度的提高介質(zhì)的淬火烈度值(H);并且，淬火后鋼 件表面硬度更高更均勻，強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度得到提高；由于在鋼件表面產(chǎn)生高的壓應(yīng)力，可減 少鋼件畸變和開裂，從而克服傳統(tǒng)技術(shù)中鋼件淬硬層淺，鋼件及設(shè)備存在一定安全隱患的 缺陷；以實(shí)現(xiàn)鋼件強(qiáng)烈淬火的目的，使鋼件表面硬度更高更且均勻，鋼件淬硬層更深，強(qiáng)度、 疲勞強(qiáng)度得到提高等優(yōu)點(diǎn)。 最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本 實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征 進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均 應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)，包括淬火槽，其特征在于，在所述淬火槽內(nèi)安裝有用于高動能淬火液集中高速沖刷鋼件表面攪拌裝置和導(dǎo)流裝置；在所述淬火槽外部，設(shè)有與淬火槽相連、用于對淬火液快速降溫的冷卻裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述攪拌裝置包括2臺以上攪拌電機(jī)、減速機(jī)、大直徑葉片及控制箱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)攪拌器的功率為11-40KW，大葉片直徑小為600mm，減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為460r/min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)流裝置包括2個(gè)以上集中密排分布的導(dǎo)流筒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻裝置包括空冷器，所述空冷器連接在淬火槽的外部。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋼件強(qiáng)烈淬火冷卻系統(tǒng)，包括淬火槽，在所述淬火槽內(nèi)安裝有，用于通過高動能淬火液集中高速沖刷鋼件表面攪拌裝置和導(dǎo)流裝置；在所述淬火槽外部，設(shè)有與淬火槽相連、用于對淬火液的快速降溫的冷卻裝置。本實(shí)用新型所述淬火裝置，可以克服傳統(tǒng)技術(shù)中工件淬硬層淺、淬火表面易產(chǎn)生軟點(diǎn)、力學(xué)性能經(jīng)常達(dá)不到技術(shù)要求，工件及設(shè)備存在腐蝕安全隱患等缺陷，以期實(shí)現(xiàn)工件強(qiáng)烈淬火的目的，使工件淬硬層更深、工件表面硬度更高更均勻，強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度得到提高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C21D1/63GK201538793SQ20092017125
公開日2010年8月4日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者丁得剛, 劉占斌, 姚軍戰(zhàn), 張仁俊, 張成學(xué), 楊建國, 王菲, 田阜澤 申請人:巨力索具股份有限公司