專利名稱：一種分段變速淬火冷卻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬材料熱處理方法，特別涉及一種分段變速淬火冷卻方法。
背景技術(shù)：
在金屬材料熱處理領(lǐng)域，傳統(tǒng)的淬火方法是淬火油在油槽中加熱至設(shè)定溫度保溫；工件在淬火溫度保溫后，降落到油槽中，同時開啟油槽內(nèi)攪拌泵，以固定攪拌速度攪拌冷卻淬火，在油槽中保持IOmin淬火結(jié)束，工件起出油槽即可。此方法對于薄壁工件、形狀復(fù)雜尺寸差異大的工件、較大的環(huán)狀工件等，變形很大，有的因變形過大達不到技術(shù)要求而報廢；即使通過預(yù)留余量再經(jīng)機加工保證精度，因變形大工件表面不同部位的硬度、強度、 含碳量、耐磨性等也存在很大差異，質(zhì)量很不均勻，裝機后影響整機的穩(wěn)定性、精度和使用壽命ο

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種分段變速淬火冷卻方法，使其能夠較大地減小薄壁工件、形狀復(fù)雜尺寸差異大的工件、較大的環(huán)狀工件等的變形，以減少后序加工余量，很好地保證工件各部位性能的一致性，提高工件的質(zhì)量和品質(zhì)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種分段變速淬火冷卻方法，其特征在于采用計算機控制的0—1800r/min的無級變速攪拌器對冷卻油進行攪拌，具體包括以下步驟
a、預(yù)冷攪拌工件在淬火溫度保溫結(jié)束后，降落到油槽中，同時開啟攪拌泵，控制攪拌速度為1200r/min，攪拌時間為10秒，油溫油溫由設(shè)定的80°C，較快升至95°C ；
b、高速攪拌調(diào)整攪拌速度為1800r/min，攪拌時間為110秒，油溫從95°C，快速升至 IlO0C ；
c、較慢速度攪拌調(diào)整攪拌速度為900r/min，攪拌時間為180秒，油溫從110°C開始下降，緩慢下降到90°C ；
d、慢速攪拌調(diào)整攪拌速度為750r/min，攪拌300秒后淬火結(jié)束，此時油溫從90°C緩慢降至起始設(shè)定溫度80°C，工件起出油槽。本發(fā)明的有益效果本方法能夠較大地減小薄壁工件、形狀復(fù)雜尺寸差異大的工件、較大的環(huán)狀工件等的變形，以減少后序加工余量，很好地保證工件各部位性能的一致性，提高工件的質(zhì)量和品質(zhì)。與傳統(tǒng)淬火冷卻方法相比，產(chǎn)品合格率從原來的90%提高到了 99. 9%以上，嚴格按照本方法操作，幾乎不會產(chǎn)生廢品，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
具體實施例方式利用愛協(xié)林多用爐生產(chǎn)線，采用0—1800r/min的無級變速攪拌器，再與計算機系統(tǒng)連接，自動控制，實現(xiàn)在不同的時間段以不同的攪拌速度攪拌冷卻淬火。
具體步驟包括
a、預(yù)冷攪拌工件在淬火溫度保溫結(jié)束后，降落到油槽中，同時開啟攪拌泵，攪拌速度 1200r/min，10秒后自動進入步驟b ；本步驟相當(dāng)于預(yù)冷，經(jīng)較快的速度攪拌，工件均勻降溫，能起到減小變形的作用；
b、高速度攪拌攪拌速度1500r/min，110秒后自動進入步驟C。本步驟是獲得淬火組織的關(guān)鍵，經(jīng)高速度攪拌冷卻后獲得過冷奧氏體；
c、較慢速度攪拌攪拌速度900r/min，180秒后自動進入步驟d。本步驟是使得過冷奧氏體在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)緩慢并且均勻地轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；
d、慢速攪拌攪拌速度750r/min，300秒后淬火結(jié)束，工件起出油槽。該過程中，過冷奧氏體繼續(xù)緩慢而均勻地轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。本步驟是獲得更小變形的關(guān)鍵，經(jīng)多次試驗稍微偏離本步驟的參數(shù)，工件都會產(chǎn)生較大變形量，影響工件品質(zhì)。本發(fā)明所述的分段變速淬火冷卻方法，根據(jù)熱處理原理、工件材料的“C”曲線和淬火理想冷卻曲線，結(jié)合多次反復(fù)的試驗總結(jié)，最后得知在淬火的時候，分四個時間段以不同攪拌速度冷卻先較快速度，再最快速度、再較慢速度、之后最慢速度攪拌的分段變速冷卻淬火。先以較快的速度攪拌是保證工件冷卻時物理冷縮的應(yīng)力較小，從而減小變形；再以最快速度攪拌是保證組織轉(zhuǎn)變，獲得需要的過冷奧氏體組織；之后的較慢速度和最后的慢速攪拌，是為了使得馬氏體組織的轉(zhuǎn)變較為緩慢而均勻，從而獲得工件最小的變形。通過實例證明本方法能夠較大地減小薄壁工件、形狀復(fù)雜尺寸差異大的工件、較大的環(huán)狀工件等的變形，以減少后序加工余量，很好地保證工件各部位性能的一致性，提高工件的質(zhì)量和品質(zhì)。例如，將本方法應(yīng)用于機床零件的關(guān)鍵零件如主軸(形狀較復(fù)雜、尺寸差異大)、分度齒輪與鎖緊環(huán)(內(nèi)孔大)、以及各種薄壁零件，淬火后基本上沒有發(fā)生變形，大大減小了后序余量，提高了零件的精度和生產(chǎn)效率。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1. 一種分段變速淬火冷卻方法，其特征在于采用計算機控制的0—1800r/min的無級變速攪拌器對冷卻油進行攪拌，具體包括以下步驟a、預(yù)冷攪拌工件在淬火溫度保溫結(jié)束后，降落到油槽中，同時開啟攪拌泵，控制攪拌速度為1200r/min，攪拌時間為10秒，油溫由設(shè)定的80°C，較快升至95°C ；b、高速攪拌調(diào)整攪拌速度為1800r/min，攪拌時間為110秒，油溫從95°C，快速升至 IlO0C ；c、較慢速度攪拌調(diào)整攪拌速度為900r/min，攪拌時間為180秒，油溫從110°C開始下降，緩慢下降到90°C ；d、慢速攪拌調(diào)整攪拌速度為750r/min，攪拌300秒后淬火結(jié)束，此時油溫從90°C緩慢降至起始設(shè)定溫度80°C，工件起出油槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分段變速淬火冷卻方法，采用計算機控制的0-1800r/min的無級變速攪拌器對冷卻油進行攪拌，具體包括以下步驟a、預(yù)冷攪拌，b、高速攪拌，c、較慢速度攪拌，d、慢速攪拌；采用本方法能夠較大地減小薄壁工件、形狀復(fù)雜尺寸差異大的工件、較大的環(huán)狀工件等的變形，以減少后序加工余量，很好地保證工件各部位性能的一致性，提高工件的質(zhì)量和品質(zhì)。與傳統(tǒng)淬火冷卻方法相比，產(chǎn)品合格率從原來的90%提高到了99.9%以上，嚴格按照本方法操作，幾乎不會產(chǎn)生廢品，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號C21D11/00GK102492806SQ20111045050
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者劉平, 羅南忠, 趙亮 申請人:重慶機床(集團)有限責(zé)任公司