專利名稱：合金鋼產(chǎn)品的熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)合金鋼產(chǎn)品進(jìn)行熱處理的裝置。
背景技術(shù)：
材料，例如合金鋼，的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性通常是一個(gè)矛盾的統(tǒng)一體。選擇合理 的合金成分和含量以達(dá)到優(yōu)選的合金材料，一直是行業(yè)中努力的方向。針對(duì)船用集裝箱鎖 具的特殊工作要求，選擇合理的強(qiáng)度、硬度和塑性和韌性材料就是本領(lǐng)域中所要解決的技 術(shù)問(wèn)題。現(xiàn)有技術(shù)中采用42CrMo材料并同時(shí)加以相應(yīng)的熱處理工藝，以作為鎖具的材料。 其中熱處理包括一、正火網(wǎng)帶爐中、正火溫度900°C 士 10°C、保溫時(shí)間120分鐘后空氣冷卻；二、淬火網(wǎng)帶爐中、淬火溫度890°C 士 10°C、保溫時(shí)間120分鐘后油冷卻；三、回火網(wǎng)帶爐中、回火溫度630°C 士 10°C、保溫時(shí)間180分鐘后水冷卻。但現(xiàn)有技術(shù)中的材料及其相應(yīng)的熱處理工藝仍具有不足。例如，現(xiàn)有材料42CrMo 采用的是具有貴重金屬的合金鋼，其材料成本較高；同時(shí)，熱處理過(guò)程中，特別是淬火后，其 彎晶馬氏體量開(kāi)始增多，且塑性、韌性較差；再者，熱處理中的工藝較為復(fù)雜、成本高同時(shí)熱 處理易產(chǎn)生較多的環(huán)境污染。以上技術(shù)問(wèn)題均有待新的技術(shù)對(duì)其進(jìn)行解決。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種新型合金鋼產(chǎn)品的熱處理裝置。其中 所述合金鋼產(chǎn)品材料為25CrMnSi。其熱處理裝置包括熱處理系統(tǒng)和將所述合金鋼在所述 熱處理系統(tǒng)間運(yùn)輸連接的運(yùn)輸系統(tǒng)，所述熱處理系統(tǒng)沿著所述運(yùn)輸系統(tǒng)依次具有可設(shè)定 加熱溫度和停留時(shí)間的正火爐、淬火爐、回火爐；所述正火爐、淬火爐或回火爐沿著所述運(yùn) 輸系統(tǒng)設(shè)有多個(gè)加熱區(qū)。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，還包括同熱處理系統(tǒng)和運(yùn)輸系統(tǒng)相連的上位控制單元。另外，在所述正火爐、淬火爐、回火爐或淬火槽上，還設(shè)有檢測(cè)所述合金鋼產(chǎn)品在 其中的時(shí)間裝置和溫度裝置，所述裝置能向所述上位控制單元發(fā)出數(shù)據(jù)信號(hào)；所述上位控 制單元可根據(jù)所述時(shí)間和溫度裝置發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)，向所述熱處理系統(tǒng)和運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)出控 制信號(hào)，調(diào)整所述合金鋼產(chǎn)品在爐內(nèi)的溫度和停留時(shí)間。上述熱處理工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化程度、同時(shí)操作方便、熱處理過(guò) 程中環(huán)境污染小的特點(diǎn)，也保證了環(huán)保上的優(yōu)勢(shì)，適于制造處理高強(qiáng)度、高韌性合金鋼材 料。

圖1是本熱處理裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種新型的合金鋼產(chǎn)品的熱處理裝置。其 中所述材料為25CrMnSi。該材料避免了現(xiàn)有技術(shù)中的較為昂貴的合金金屬元素的使用，使 得金屬成本降低。同時(shí)，本技術(shù)25CrMnSi作為低碳鋼(碳含量小于等于0. 30% )、低合金 鋼淬火后組織以馬氏體為主，能夠保證在具有現(xiàn)有技術(shù)的強(qiáng)度和硬度的前提下，同時(shí)具備 高塑、韌性。而現(xiàn)有技術(shù)的42CrMo的碳含量大于0.30%，在淬火后，彎晶馬氏體量開(kāi)始增 多，且在相同的強(qiáng)度、硬度條件下塑性、韌性較差。因此本技術(shù)25CrMnSi材料的使用既保證 了機(jī)械性能的要求，也達(dá)到了降低金屬成本，以及后續(xù)熱處理成本的目的。本創(chuàng)作所提供的與上述技術(shù)合金鋼產(chǎn)品材料25CrMnSi相對(duì)應(yīng)的熱處理工藝包 括一、正火煤氣發(fā)生爐中，溫度920°C 士 10°C、保溫時(shí)間120分鐘后空氣冷卻；二、淬火網(wǎng)帶爐中，溫度880°C 士 10°C、保溫時(shí)間180分鐘后水冷卻；三、回火井式爐中，溫度610°C 士 10°C、保溫時(shí)間180分鐘后空冷卻。相對(duì)應(yīng)的，本實(shí)用新型提供一種合金鋼產(chǎn)品的熱處理裝置，其包括熱處理系統(tǒng)和 將所述合金鋼產(chǎn)品在所述熱處理系統(tǒng)間運(yùn)輸連接的運(yùn)輸系統(tǒng)，所述熱處理系統(tǒng)沿著所述運(yùn) 輸系統(tǒng)依次具有可設(shè)定加熱溫度和停留時(shí)間的正火爐、淬火爐、回火爐；所述正火爐、淬 火爐或回火爐沿著所述運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)有多個(gè)加熱區(qū)。如圖1所示，在實(shí)施例中熱處理裝置包括1、正火爐1 溫度可被設(shè)為920°C 士 10°C，停留時(shí)間可被設(shè)為120分鐘的正火爐1。正火時(shí)，將合金鋼產(chǎn)品8置于溫度低于100士 10°C的正火爐1里，升溫到 9200C 士 10°C，保溫120分鐘，在溫度低于600°C時(shí)出爐，然后置于第一空氣冷卻處I，進(jìn)行第 一次空冷；優(yōu)選的正火爐共分7個(gè)加熱區(qū)，各個(gè)加熱區(qū)溫度設(shè)定為920°C 士 10°C。多個(gè)被預(yù) 制成與正火爐1的尺寸相適應(yīng)的合金鋼產(chǎn)品8工件依批次通過(guò)上述7個(gè)加熱區(qū)，而被加熱 升溫，并依次連續(xù)的在上述7個(gè)加熱區(qū)中保溫，以使得合金鋼產(chǎn)品8在正火爐中獲得有效長(zhǎng) 度的保溫時(shí)間。加熱區(qū)數(shù)量也可以是其他的數(shù)量，其確定依據(jù)之一是與工件所需加熱的時(shí) 間相適應(yīng)，以保證工件的加熱要求，和大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的要求。同時(shí)為達(dá)到自動(dòng)化生產(chǎn)和更有效的控制正火工序的目的，在上述的7個(gè)加熱區(qū)中 可以設(shè)有溫度監(jiān)控設(shè)備9，以實(shí)現(xiàn)溫度的顯示、記錄和遠(yuǎn)程報(bào)告，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)正火爐溫 度的及時(shí)調(diào)整。優(yōu)選的，一、二、三、四、五加熱區(qū)采用TCW-32A三相調(diào)壓，六七區(qū)用數(shù)顯儀表 示溫度，每個(gè)區(qū)都有EL-100-60多點(diǎn)記錄儀顯示記錄溫度。合金鋼產(chǎn)品8在保溫120分鐘 后出爐，然后置于第一空氣冷卻處I，進(jìn)行第一次空冷。2、淬火爐2和淬火槽7 所述淬火爐子為溫度880°C 士 10°C、保溫時(shí)間180分鐘。 優(yōu)選的，溫度可被設(shè)為550士 10°C和880士 10°C，相應(yīng)的停留時(shí)間可被設(shè)為60士5分鐘和 120士5分鐘的淬火爐2 ；冷卻后產(chǎn)品溫度設(shè)為300°C，置有冷卻介質(zhì)為水溶性淬火液3的淬 火槽7。淬火時(shí)，將前述經(jīng)過(guò)第一次空冷的合金鋼產(chǎn)品8置于溫度低于100士 10°C的淬火 爐里，然后溫度升高并控制在550士 10°C的淬火爐2中保溫60士5分鐘后，然后繼續(xù)升溫到 880士 10°C，保溫120士5分鐘。取出置于淬火槽7淬火，冷卻介質(zhì)為水溶性淬火液3，合金鋼產(chǎn)品8冷致300°C左右后被運(yùn)出淬火槽7。優(yōu)選的淬火爐，由5個(gè)加熱區(qū)組成，各個(gè)加熱區(qū)溫度控制到550 士 10°C和 880士 10°C。工件相應(yīng)的停留時(shí)間可被設(shè)為60士5分鐘和120士5分鐘后，自動(dòng)置入淬火槽 7，進(jìn)行淬火。各個(gè)加熱區(qū)中可以設(shè)有溫度監(jiān)控設(shè)備9，以實(shí)現(xiàn)溫度的顯示、記錄和遠(yuǎn)程報(bào)告， 并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)淬火爐溫度的及時(shí)調(diào)整。優(yōu)選的，各個(gè)加熱區(qū)可以設(shè)有數(shù)顯智能溫控儀主 控，多點(diǎn)記錄儀集中記錄并監(jiān)控。另外，加熱區(qū)數(shù)量也可以是其他的數(shù)量，其確定依據(jù)之一 是與工件所需加熱的時(shí)間相適應(yīng)，以保證工件的加熱要求，和大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的要求。淬火采用的冷卻介質(zhì)為水溶性淬火液3。優(yōu)選的是配有PVAlO%，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(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的自動(dòng)化生產(chǎn)，與淬火槽7相 連接的淬火介質(zhì)系統(tǒng)5可以采用具有自動(dòng)化能力較高大循環(huán)形式，并配有特殊攪拌功能， 保證淬火液的連續(xù)和穩(wěn)定供應(yīng)。淬火液3淬火前的溫度可以為正常溫度，例如30度以下。 合金鋼產(chǎn)品8在淬火液3內(nèi)滯留時(shí)間8-25分鐘，通過(guò)淬火槽7中的溫度監(jiān)控設(shè)備9檢測(cè)工 件的冷卻溫度，當(dāng)工件冷致300°C左右，然后由淬火槽7提升機(jī)傳送帶把工件送出淬火槽7 到區(qū)域II處，然后進(jìn)行回火處理。3、回火爐4 溫度可被設(shè)為610士 10°C，停留時(shí)間可被設(shè)為180分鐘的回火爐4。回火時(shí)，將前述經(jīng)過(guò)淬火的合金鋼產(chǎn)品8置于溫度低于50士 10°C的回火爐4里，升 溫到610士 10°C，保溫180分鐘取出，然后置于第二空氣冷卻處III，進(jìn)行空冷。優(yōu)選回火爐由5個(gè)加熱區(qū)組成的，各個(gè)加熱區(qū)溫度升到610士10°C，保溫180分 鐘取出的進(jìn)行空冷。加熱區(qū)的數(shù)量同樣基于上述原因可以選擇其他的數(shù)量，而每個(gè)加熱區(qū) 可以設(shè)有數(shù)顯智能溫控儀主控，多點(diǎn)記錄儀集中記錄并監(jiān)控等溫度監(jiān)控設(shè)備9，以實(shí)現(xiàn)溫度 的顯示、記錄和遠(yuǎn)程報(bào)告。4、運(yùn)輸系統(tǒng)其將所述合金鋼產(chǎn)品在所述熱處理系統(tǒng)間運(yùn)輸連接，以實(shí)現(xiàn)所述合 金鋼產(chǎn)品的熱處理工藝。其包括如下部分將出自所述正火爐1的所述合金鋼產(chǎn)品8運(yùn)至第一空氣冷卻處 I，再運(yùn)至所述淬火爐2的第一運(yùn)輸設(shè)備A ；將出自所述退淬火爐2的所述合金鋼產(chǎn)品8運(yùn) 至所述淬火槽7冷卻，再運(yùn)至區(qū)域II處的第二運(yùn)輸設(shè)備B ；將所述合金鋼產(chǎn)品8運(yùn)至所述 回火爐4，再運(yùn)至第二空氣冷卻處III的第三運(yùn)輸設(shè)備C。例如采用起吊設(shè)備，輸送帶等直 線運(yùn)輸設(shè)備等。另外，本熱處理設(shè)備在上述需要時(shí)間控制的區(qū)域還配有檢測(cè)所述合金鋼產(chǎn)品停留 在上述爐中時(shí)間的計(jì)時(shí)設(shè)備10，并可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示、記錄和遠(yuǎn)程報(bào)告，便于整個(gè)生產(chǎn)的
高度自動(dòng)化。作為更進(jìn)一步的改進(jìn)，本熱處理設(shè)備中還具有上位控制單元6，本系統(tǒng)中的正火爐 1、淬火爐2和淬火槽7、淬火介質(zhì)系統(tǒng)5、回火爐4以及運(yùn)輸系統(tǒng)可以分別或同時(shí)的通過(guò)有 線或無(wú)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(tǒng)中的 計(jì)時(shí)設(shè)備10和溫度監(jiān)控設(shè)備9發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)，并及時(shí)調(diào)整爐內(nèi)的溫度和停留時(shí)間，并控 制運(yùn)輸系統(tǒng)與其相配合及時(shí)運(yùn)輸，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的大規(guī)?；南到y(tǒng)自動(dòng)控制。從上述熱處理工藝及其設(shè)備的介紹可知，在本技術(shù)25CrMnSi在正火階段，采用了 高于現(xiàn)有技術(shù)42CrMo的正火溫度，其有效的結(jié)果是改變鑄件內(nèi)部樹(shù)枝狀結(jié)晶，細(xì)化晶粒， 得到較為改善和提高的機(jī)械性能。[0036]同時(shí)在本技術(shù)中淬火采用水冷、回火空氣冷卻這些不僅相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)成本低，同 時(shí)也最大程度的避免了環(huán)境污染，同時(shí)相應(yīng)的處理過(guò)程簡(jiǎn)單優(yōu)化、設(shè)備成本低。上述熱處理 設(shè)備具有自動(dòng)程度高、便于對(duì)其全程進(jìn)行遠(yuǎn)程和現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程控制、保證熱處理工藝的順利 進(jìn)行、使所述合金鋼產(chǎn)品達(dá)到所需的機(jī)械性能、污染小等特點(diǎn)。采用上述技術(shù)后所獲得的材料，其抗拉強(qiáng)度滿足850MPa，屈服強(qiáng)度滿足 700MPa，硬度HB :240_280，滿足鎖具材料的機(jī)械要求的同時(shí)，具有金屬成本低、良好適宜的 強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性、以及熱處理工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、環(huán)境污染小的特點(diǎn)。本實(shí)用新型中所揭示的實(shí)施例，將通過(guò)權(quán)利要求得到體現(xiàn)和保護(hù)，任何根據(jù)本實(shí) 用新型中所得到的啟示，均落入本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍之中。
權(quán)利要求一種合金鋼產(chǎn)品的熱處理裝置，其特征在于，包括熱處理系統(tǒng)和將所述合金鋼產(chǎn)品在所述熱處理系統(tǒng)間運(yùn)輸連接的運(yùn)輸系統(tǒng)，所述熱處理系統(tǒng)沿著所述運(yùn)輸系統(tǒng)依次具有可設(shè)定加熱溫度和停留時(shí)間的正火爐、淬火爐、回火爐；所述正火爐、淬火爐或回火爐沿著所述運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)有多個(gè)加熱區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述合金鋼產(chǎn)品的熱處理裝置，其特征在于所述正火爐的加熱區(qū) 為七個(gè)，所述淬火爐的加熱區(qū)為五個(gè)或所述回火爐的加熱區(qū)為五個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述合金鋼產(chǎn)品的熱處理裝置，其特征在于還包括同熱處理系統(tǒng) 和運(yùn)輸系統(tǒng)相連的上位控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述合金鋼產(chǎn)品的熱處理裝置，其特征在于在所述正火爐、淬火 爐、回火爐或淬火槽上，還設(shè)有檢測(cè)所述合金鋼產(chǎn)品在其中的時(shí)間裝置和溫度裝置，所述裝 置能向所述上位控制單元發(fā)出數(shù)據(jù)信號(hào)；所述上位控制單元可根據(jù)所述時(shí)間和溫度裝置發(fā) 出的數(shù)據(jù)信號(hào)，向所述熱處理系統(tǒng)和運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)，調(diào)整所述合金鋼產(chǎn)品在爐內(nèi) 的溫度和停留時(shí)間。專利摘要一種合金鋼產(chǎn)品的熱處理裝置，熱處理系統(tǒng)和將所述合金鋼產(chǎn)品在所述熱處理系統(tǒng)間運(yùn)輸連接的運(yùn)輸系統(tǒng)，所述熱處理系統(tǒng)沿著所述運(yùn)輸系統(tǒng)依次具有可設(shè)定加熱溫度和停留時(shí)間的正火爐、淬火爐、回火爐；所述正火爐、淬火爐或回火爐沿著所述運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)有多個(gè)加熱區(qū)。上述熱處理工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化程度、操作方便、環(huán)境污染小的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C21D1/18GK201722406SQ20102021256
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者羅紹康 申請(qǐng)人:寧波吉威熔模鑄造有限公司