專利名稱：熱處理試驗爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱處理試驗爐，特別涉及一種用于解析取向硅鋼二次再結晶 過程和底層形成過程中組織、析出物和表面狀態(tài)所發(fā)生的變化的熱處理試驗爐。
背景技術：
取向硅鋼生產(chǎn)過程中的高溫退火工序主要起“形成硅酸鎂底層、發(fā)生二次再結晶 和進行凈化退火”等三方面的作用，需要耗時150多小時。在這樣漫長的退火過程中，硅鋼 板的組織、表面狀態(tài)所發(fā)生的變化需要進行解析，以更好地調整和改進工藝。所謂解析就是在某一溫度下將樣品快速冷卻至室溫，使樣品熱態(tài)時的組織、狀態(tài) 得到保留，在室溫下進行解剖、分析。二次再結晶是指經(jīng)變形后的金屬由于受到某種條件的 限制(如抑制劑、織構等)，使金屬在再結晶時大部分晶粒不能正常長大，只有少數(shù)晶粒發(fā) 生異常長大的現(xiàn)象。抑制劑，也叫有利夾雜，是抑制大部分晶粒正常長大的析出相。取向硅 鋼就是利用二次再結晶來獲得單一的GOSS織構，從而取得優(yōu)異磁性的。硅酸鎂底層或稱為 玻璃膜，是附著在取向硅鋼表面的無機涂層，對二次再結晶過程、凈化過程，以及產(chǎn)品的絕 緣性和磁性能有重要影響。為研究二次再結晶和玻璃膜形成機理、獲得熱態(tài)時的組織信息， 必須將試樣快速冷卻進行狀態(tài)固定。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種熱處理試驗爐，完整模擬整個高溫退火過程，在設 定的任一時刻將試樣快速冷卻進行狀態(tài)固定，解析取向硅鋼二次再結晶過程和底層形成過 程中組織、析出物和表面狀態(tài)所發(fā)生的變化，以更好地調整和改進熱處理工藝。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的熱處理試驗爐，包括爐膛、氣淬腔和水淬腔，所述 爐膛位于所述氣淬腔的上方，所述爐膛和氣淬腔之間設置有樣品出入口，所述樣品出入口 設置有水平滑門；所述水淬腔位于所述氣淬腔的側下方，所述氣淬腔和水淬腔之間設置有 樣品滑落通道，所述樣品滑落通道上設置有垂直滑門；所述氣淬腔內(nèi)設置有氣缸、托架、樣 品臺和頂桿，所述托架固定安裝在所述氣缸的活塞桿的端部，所述樣品臺置于所述托架上， 所述樣品臺靠近所述水淬腔的一側與所述托架鉸接，所述頂桿位于所述樣品臺的另一側的 下方，當所述氣缸的活塞桿向下運行時，所述樣品臺在所述頂桿的作用下向所述水淬腔傾 斜；所述氣淬腔設有樣品裝卸口，所述爐膛和氣淬腔的側壁上設置有進氣口和排氣口。所述樣品臺的外圈與所述樣品出入口相匹配。所述樣品臺為多個，每個所述樣品臺由一個所述氣缸驅動。本實用新型的熱處理試驗爐，能完整模擬整個高溫退火過程，并根據(jù)需要選擇淬 火方式。本實用新型的熱處理試驗爐，操作方便，能快速地進行熱處理過程的切換，有利于 試樣快速冷卻進行狀態(tài)固定，能夠獲得更可靠的試驗結果。
圖1為本實用新型的熱處理試驗爐的示意圖；圖2為圖1中熱處理試驗爐的將樣品送至爐膛加熱的示意圖；圖3為圖1中熱處理試驗爐的將樣品滑落到水淬腔的示意圖；圖4為圖1中熱處理試驗爐的側視圖。
具體實施方式
圖1為本實用新型的熱處理試驗爐的示意圖，如圖所示，本實用新型的熱處理試 驗爐包括爐膛10、氣淬腔20和水淬腔30，所述爐膛10位于所述氣淬腔20的上方，所述爐 膛10和氣淬腔20之間設置有樣品出入口 11，所述樣品出入口 11設置有水平滑門11 ；所述 水淬腔30位于所述氣淬腔20的側下方，所述氣淬腔20和水淬腔30之間設置有樣品滑落 通道22，所述樣品滑落通道22上設置有垂直滑門23 ；所述氣淬腔20內(nèi)設置有氣缸40、托 架42、樣品臺43和頂桿44，所述托架42固定安裝在所述氣缸40的活塞桿41的端部，所述 樣品臺43置于所述托架42上，所述樣品臺43靠近水淬腔30的一側與所述托架42鉸接， 所述頂桿44位于所述樣品臺43的另一側的下方，當所述氣缸40的活塞桿41向下運行時， 所述樣品臺43在所述頂桿44的作用下向所述水淬腔30傾斜；所述氣淬腔20設有樣品裝 卸口 21，所述爐膛10和氣淬腔20的側壁上設置有進氣口和排氣口。所述樣品裝卸口 21除了在樣品50裝卸時處于開啟狀態(tài)外，在本實用新型熱處理 試驗爐運行時均處于常閉狀態(tài)。爐膛10上設有熱電偶13，用于測量爐膛10內(nèi)的溫度，并可以將溫度信號發(fā)送給控 制中心(圖中未示出)。本實用新型的熱處理試驗爐在使用時，樣品50從樣品裝卸口 21放到樣品臺43 上，打開水平滑門11和垂直滑門23，隨后向爐膛10、氣淬腔20和水淬腔30內(nèi)噴氮氣實施 趕氧過程。當排氣口的氧含量小于時，樣品50在氣缸40活塞桿41的作用下穿過所述 樣品通道11，提升至爐膛10進行高溫退火等熱處理過程，如圖2所示。圖2為圖1中熱處 理試驗爐的將樣品送至爐膛加熱的示意圖。高溫退火處理在N2和H2混合氣氛中進行，如采 用25% N2+75% H2的氣體。所述樣品臺43的外圈與所述樣品出入口 11相匹配，當樣品50 進入爐膛10后，所述樣品臺43與所述樣品出入口 11相配合，可對所述爐膛10進行密封， 防止熱泄漏。當達到一定時間、樣品50處于某一需要解析的狀態(tài)時，樣品50在氣缸40活塞桿 41的作用下下降至樣品氣淬腔20，此時水平滑門11和垂直滑門23應處于關閉狀態(tài)，回到 如圖1所示的狀態(tài)，這樣就可以進行噴氮氣冷卻。噴氮氣冷卻適合于硅酸鎂底層和表面狀 態(tài)的解析。對于基板內(nèi)抑制劑的解析，則應采用水冷。需要采用水冷時，打開垂直滑門23，氣 缸40活塞桿41繼續(xù)下降，所述樣品臺43在所述頂桿44的作用下向所述水淬腔30傾斜， 當傾斜到一定角度時，所述樣品臺43上的樣品50沿樣品滑落通道22進入水淬腔30內(nèi)進 入淬火，如圖3所示。圖3為圖1中熱處理試驗爐的將樣品滑落到水淬腔的示意圖。樣品臺43可以是多個，每個樣品臺43由一個所述氣缸40驅動。圖4為圖1中熱 處理試驗爐的側視圖，如圖所示，圖中為采用6個樣品臺43的情況。這樣就可以同時對多
4個樣品50進行熱處理，根據(jù)需要對各個樣品50分別進行解析。熱處理過程參數(shù)如溫度、保護氣體含量、露點、樣品下降時間、冷卻方式等可預先 設定，氣缸40的動作、水平滑門11和垂直滑門23的開啟關閉可以通過控制中心來控制，整 個熱處理試驗爐可以通過程序自動運行、完成全過程。整個熱處理試驗爐的控制過程可以 采用公知的自動控制方式去實現(xiàn)。對于經(jīng)過淬火的樣品，其在設定的某一需要解析的狀態(tài)就被固定下來，將樣品取 出后就可以進行解析，例如，對抽出的樣品進行鹽酸浸蝕，觀察板面發(fā)生二次再結晶的面積 比率，采用線性插值法確定試樣表面50%面積晶粒發(fā)生二次再結晶的溫度即為二次再結晶 開始溫度；對抽出的樣品進行氧含量測定和截面金相觀察，判斷硅酸鎂底層開始逐步形成 的溫度。
權利要求一種熱處理試驗爐，其特征在于，包括爐膛、氣淬腔和水淬腔，所述爐膛位于所述氣淬腔的上方，所述爐膛和氣淬腔之間設置有樣品出入口，所述樣品出入口設置有水平滑門；所述水淬腔位于所述氣淬腔的側下方，所述氣淬腔和水淬腔之間設置有樣品滑落通道，所述樣品滑落通道上設置有垂直滑門；所述氣淬腔內(nèi)設置有氣缸、托架、樣品臺和頂桿，所述托架固定安裝在所述氣缸的活塞桿的端部，所述樣品臺置于所述托架上，所述樣品臺靠近所述水淬腔的一側與所述托架鉸接，所述頂桿位于所述樣品臺的另一側的下方，當所述氣缸的活塞桿向下運行時，所述樣品臺在所述頂桿的作用下向所述水淬腔傾斜；所述氣淬腔設有樣品裝卸口，所述爐膛和氣淬腔的側壁上設置有進氣口和排氣口。
2.如權利要求1所述的熱處理試驗爐，其特征在于，所述樣品臺的外圈與所述樣品出 入口相匹配。
3.如權利要求1或2所述的熱處理試驗爐，其特征在于，所述樣品臺為多個，每個所述 樣品臺由一個所述氣缸驅動。
專利摘要本實用新型公開了一種熱處理試驗爐，其包括爐膛、氣淬腔和水淬腔，所述爐膛位于所述氣淬腔的上方，所述爐膛和氣淬腔之間設置有樣品出入口，所述樣品出入口設置有水平滑門；所述水淬腔位于所述氣淬腔的側下方，所述氣淬腔和水淬腔之間設置有樣品滑落通道，所述樣品滑落通道上設置有垂直滑門；所述氣淬腔內(nèi)設置有氣缸、托架、樣品臺和頂桿，所述托架固定安裝在所述氣缸的活塞桿的端部，所述樣品臺置于所述托架上，所述樣品臺靠近所述水淬腔的一側與所述托架鉸接，所述頂桿位于所述樣品臺的另一側的下方；所述氣淬腔設有樣品裝卸口，所述爐膛和氣淬腔的側壁上設置有進氣口和排氣口。本實用新型的熱處理試驗爐，操作方便，能夠獲得更可靠的試驗結果。
文檔編號C21D9/00GK201665696SQ20102014008
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權日2010年3月24日
發(fā)明者吉亞明, 孫煥德, 楊勇杰, 趙自鵬 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司