專利名稱：鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熱處理領(lǐng)域，具體涉及鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前普鋼帶熱處理的淬火工藝，都是先把鋼帶加熱到Ac3以上，使組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，而后迅速把溫度降低到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Mf以下，使組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，再進(jìn)行回火，使組織轉(zhuǎn)變?yōu)榍象w，這種工藝我們稱之為鋼帶馬氏體一步淬火法。這 種工藝的缺點是鋼帶熱處理變形大。為了矯正鋼帶熱處理的變形，一般都在鋼帶淬火后加一個碾平爐，讓鋼帶在碾平爐的高溫高壓下，消除鋼帶內(nèi)應(yīng)力并矯正一部分變形，但是碾平爐只能矯正較大的鋼帶變形，小的變形仍不可能矯正。鋼帶熱處理的變形，取決于熱處理時的內(nèi)應(yīng)力大小。內(nèi)應(yīng)力有二種，一是由溫度引起的熱應(yīng)力；另一種是由組織轉(zhuǎn)變引起的組織應(yīng)力。熱應(yīng)力的大小取決于溫度變化的大小及各部分溫度分布的均勻性；組織應(yīng)力的大小取決于組織轉(zhuǎn)變的快慢及各部分組織轉(zhuǎn)變的均勻性。鋼帶的馬氏體一步淬火法，在極短的時間內(nèi)溫度從870度以上降低到70度左右，溫度變化很大，而且變化很快，故熱應(yīng)力很大，再加馬氏體轉(zhuǎn)變的速度極快，故組織應(yīng)力也很大，而且熱應(yīng)力和組織應(yīng)力是同時產(chǎn)生的，二者疊加，使得鋼帶馬氏體一步淬火法的內(nèi)應(yīng)力很大，導(dǎo)致鋼帶熱處理變形大。減小鋼帶熱處理變形的根本辦法是盡可能減小熱處理時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，從而使鋼帶在熱處理過程中變形最小。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，能夠減小熱處理時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使鋼帶在熱處理過程中變形小。為解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，本實用新型采用如下方案鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，包括發(fā)卷輪、收卷輪、連接發(fā)卷輪和收卷輪的鋼帶，所述發(fā)卷輪與收卷輪之間依次設(shè)有對鋼帶進(jìn)行熱處理的奧氏體加熱爐、冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置、空氣冷卻器、回火爐。作為優(yōu)選，所述冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置包括上固定板、下固定板、連接上固定板與下固定板的立柱，所述上固定板上設(shè)有上水箱，所述上水箱底部設(shè)有上壓板，所述下固定板上設(shè)有下水箱，所述下水箱頂部設(shè)有下壓板，所述上壓板與下壓板之間穿設(shè)有通過上壓板和下壓板的導(dǎo)熱進(jìn)行冷卻淬火的鋼帶，所述上水箱上設(shè)有上進(jìn)水口、水平方向上并列設(shè)置的至少兩個上出水口 ；所述下水箱上有下進(jìn)水口、水平方向上并列設(shè)置的至少兩個下出水口 ；所述上出水口和下出水口上均設(shè)有閥門。作為優(yōu)選，所述上進(jìn)水口與相鄰的上出水口之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個上出水口之間的水平距離為5cm;所述下進(jìn)水口與相鄰的下出水口之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個下出水口之間的水平距離為5cm。作為優(yōu)選，所述上進(jìn)水口和下進(jìn)水口上均設(shè)有流量計。用來精確地調(diào)節(jié)冷卻的終點溫度。作為優(yōu)選，所述上水箱和下水箱內(nèi)均設(shè)有導(dǎo)水板。既用來增加導(dǎo)熱性能，又能夠使壓板橫向各部分溫度均勻。作為優(yōu)選，所述上壓板和下壓板的材料均為厚度為4 5mm的調(diào)質(zhì)為馬氏體的65Mn鋼板。導(dǎo)熱能力好。作為優(yōu)選，所述上壓板和下壓板的表面均電鍍有硬鉻層。它的硬度很高，可使保護(hù)板和鋼帶都不會損傷。作為優(yōu)選，所述上固定板上設(shè)有連接在上水箱頂部控制上水箱上下運(yùn)動的壓縮空氣缸。作為優(yōu)選，所述上水箱頂部還設(shè)有聯(lián)接板，所述壓縮空氣缸連接在聯(lián)接板上，所述 聯(lián)接板的兩側(cè)設(shè)有活絡(luò)滑接在立柱上的滑塊。保證了上水箱的上下豎直運(yùn)動。作為優(yōu)選，所述立柱與上固定板、下固定板之間通過螺母固定。連接牢靠。有益效果本實用新型采用上述技術(shù)方案提供鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，能夠減小熱處理時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使鋼帶在熱處理過程中變形很小。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型中冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置內(nèi)的上水箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，包括發(fā)卷輪21、收卷輪22、連接發(fā)卷輪21和收卷輪22的鋼帶1，所述發(fā)卷輪21與收卷輪22之間依次設(shè)有對鋼帶I進(jìn)行熱處理的奧氏體加熱爐23、冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置24、空氣冷卻器25、回火爐26。如圖2和圖3所示，所述冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置24包括上固定板14、下固定板12、連接上固定板14與下固定板12的立柱10，所述上固定板14上設(shè)有上水箱2，所述上水箱2底部設(shè)有上壓板4，所述下固定板12上設(shè)有下水箱3，所述下水箱3頂部設(shè)有下壓板5，所述上壓板4與下壓板5之間穿設(shè)有通過上壓板4和下壓板5的導(dǎo)熱進(jìn)行冷卻淬火的鋼帶1，所述上水箱2上設(shè)有上進(jìn)水口 6、水平方向上并列設(shè)置的至少兩個上出水口 8 ;所述下水箱3上有下進(jìn)水口 7、水平方向上并列設(shè)置的至少兩個下出水口 9 ;所述上出水口 8和下出水口 9上均設(shè)有閥門18。所述上進(jìn)水口 6與相鄰的上出水口 8之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個上出水口 8之間的水平距離為5cm ;所述下進(jìn)水口 7與相鄰的下出水口 9之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個下出水口 9之間的水平距離為5cm。所述上進(jìn)水口 6和下進(jìn)水口 7上均設(shè)有流量計19。所述上水箱2和下水箱3內(nèi)均設(shè)有導(dǎo)水板17。所述上出水口 8采用5個，依照導(dǎo)水板17的導(dǎo)水流向相間設(shè)置在上水箱2的前側(cè)和后側(cè)；所述下出水口 9采用5個，依照導(dǎo)水板17的導(dǎo)水流向相間設(shè)置在下水箱3的前側(cè)和后側(cè)。所述上壓板4和下壓板5的表面均電鍍有硬鉻層20。所述上固定板12上設(shè)有連接在上水箱2頂部控制上水箱2上下運(yùn)動的壓縮空氣缸16。所述上水箱2頂部還設(shè)有聯(lián)接板13，所述壓縮空氣缸16連接在聯(lián)接板13上，所述聯(lián)接板13的兩側(cè)設(shè)有活絡(luò)滑接在立柱10上的滑塊11。所述立柱13與上固定板12、下固定板10之間通過螺母15固定。所述上壓板4和下壓板5的材料均采用調(diào)質(zhì)成馬氏體的65Mn鋼板。所述上壓板4和下壓板5的厚度為4 5mm。實際工作時，鋼帶I經(jīng)發(fā)卷輪21發(fā)出，經(jīng)奧氏體加熱爐23加熱到840-870度，使組織全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，然后經(jīng)冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置24迅速把溫度降低到稍大于鋼帶馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Mf (例如300度)，這時組織為過冷奧氏體，只有溫度變化沒有發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，故這時只有熱應(yīng)力沒有組織應(yīng)力，且由于溫度變化量比一步淬火法要小得多，故熱應(yīng)力也相應(yīng)小得多；再經(jīng)空氣冷卻器25逐漸把溫度降低到150-100度，使鋼帶組織全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這時組織應(yīng)力也很?。蝗缓筮M(jìn)入回火爐26，把溫度升高到400-500度，使組織轉(zhuǎn)變?yōu)榍象w，鋼帶I從回火爐26出來后讓溫度自然降低至室溫，經(jīng)收卷輪22收卷。這種鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)使得熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都相應(yīng)很小，而且二者在時間上是差開的，它們不會疊加，故與鋼帶馬氏體一步淬火法相比，其內(nèi)應(yīng)力大大降低，故這種鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)可使鋼帶熱處理變形大為減小。要實現(xiàn)鋼帶馬氏體二步淬火的關(guān)鍵是淬火冷卻設(shè)備，淬火設(shè)備不能用噴油壓板，也不能用水壓板淬火設(shè)備，因它們的冷卻終點溫度都不可調(diào)節(jié)?？梢杂孟觖}溶液淬火或鉛浴淬火，但這二種設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜，熱處理成本高，而且會污染環(huán)境。我們采用冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置24，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，熱處理成本低廉，無環(huán)境污染，能夠使得鋼帶熱處理變形極小。水冷卻壓板淬火裝置中采用壓板導(dǎo)熱來對鋼帶進(jìn)行冷卻，影響鋼帶冷卻的終點溫度的因素有四個一是壓板的長度，二是壓板的材料和厚度，三是通入水箱的水溫，四是通入水箱的水流量。一般壓板的材料和進(jìn)水溫度是不可調(diào)節(jié)的，故可用調(diào)節(jié)壓板的長度和調(diào)節(jié)進(jìn)水流量來控制鋼帶冷卻的終點溫度。終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板裝置水箱結(jié)構(gòu)如圖3所示，冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置24中的上水箱2上設(shè)有I個上進(jìn)水口 6和5個上出水口 8，上水箱2內(nèi)設(shè)有導(dǎo)水板17，5個上出水口 8依照導(dǎo)水板17的導(dǎo)水流向相間設(shè)置在上水箱2的前側(cè)和后側(cè)，5個上出水口 8上的閥門18在同一時間只有I個被打開，其余都關(guān)閉。參照圖2，上進(jìn)水口 6與上出水口 8之間的上壓板4上由于不斷有冷卻水流過，冷卻能力最強(qiáng)，它能迅速把鋼帶的溫度降低到500度以下(即繞過鼻子點溫度)，上出水口 8以后的上壓板4上由于水不流動，其冷卻能力就很弱，因此開啟不同上出水口 8上的閥門18，就相當(dāng)于改變上壓板4的長度，能夠調(diào)節(jié)鋼帶冷卻的終點溫度。這種結(jié)構(gòu)比用直接調(diào)節(jié)壓板長度來調(diào)節(jié)終點溫度要好，因為這種結(jié)構(gòu)只要一副壓板就可以實現(xiàn)冷卻終點溫度的調(diào)節(jié)，使用方便，而且其總長度不變，故壓板的穩(wěn)定性不變，如果用不同長度的壓板來調(diào)節(jié)終點溫度，那么要用很多副壓板，使用很不方便，而且在壓板長度很短的情況下，壓板的穩(wěn)定性差，會使鋼帶淬火溫度不均勻。如圖2所示，所述上進(jìn)水口 6和下進(jìn)水口 7上均設(shè)有流量計19，所述上出水口8和下出水口 9上均設(shè)有閥門18，調(diào)節(jié)閥門18的大小可控制上出水口 8和下出水口 9的出水量，并通過流量計19觀測上進(jìn)水口 6和下進(jìn)水口 I的進(jìn)水流量，可進(jìn)一步定量精確地調(diào)節(jié)冷卻終 點溫度。
權(quán)利要求1.鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，包括發(fā)卷輪(21)、收卷輪(22)、連接發(fā)卷輪(21)和收卷輪(22)的鋼帶(I)，其特征在于所述發(fā)卷輪(21)與收卷輪(22)之間依次設(shè)有對鋼帶(I)進(jìn)行熱處理的奧氏體加熱爐(23)、冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置(24)、空氣冷卻器(25)、回火爐(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，其特征在于所述冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置(24)包括上固定板(14)、下固定板(12)、連接上固定板(14)與下固定板(12)的立柱(10)，所述上固定板(14)上設(shè)有上水箱(2)，所述上水箱(2)底部設(shè)有上壓板(4)，所述下固定板(12)上設(shè)有下水箱(3)，所述下水箱(3)頂部設(shè)有下壓板(5)，所述鋼帶⑴穿設(shè)在上壓板⑷與下壓板(5)之間通過上壓板⑷和下壓板(5)的導(dǎo)熱進(jìn)行冷卻淬火，所述上水箱(2)上設(shè)有上進(jìn)水口(6)、水平方向上并列設(shè)置的至少兩個上出水口(8);所述下水箱(3)上有下進(jìn)水口(7)、水平方向上并列設(shè)置的至少兩個下出水口(9);所述上出水口⑶和下出水口(9)上均設(shè)有閥門(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，其特征在于所述上進(jìn)水口(6)與相鄰的上出水口(8)之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個上出水口(8)之間的水平距離為5cm ;所述下進(jìn)水口(7)與相鄰的下出水口(9)之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個下出水口(9)之間的水平距離為5cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，其特征在于所述上進(jìn)水口(6)和下進(jìn)水口(7)上均設(shè)有流量計(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，其特征在于所述上水箱(2)和下水箱(3)內(nèi)均設(shè)有導(dǎo)水板(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，其特征在于所述上壓板(4)和下壓板(5)材料均采用調(diào)質(zhì)為馬氏體的65Mn鋼板,其厚度為4 5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，其特征在于所述上壓板(4)和下壓板(5)的表面均電鍍有硬鉻層(20)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，其特征在于所述上固定板(12)上設(shè)有連接在上水箱(2)頂部控制上水箱(2)上下運(yùn)動的壓縮空氣缸(16)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，其特征在于所述上水箱(2)頂部還設(shè)有聯(lián)接板(13)，所述壓縮空氣缸(16)連接在聯(lián)接板(13)上，所述聯(lián)接板(13)的兩側(cè)設(shè)有活絡(luò)滑接在立柱(10)上的滑塊(11)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，其特征在于所述立柱(13)與上固定板(12)、下固定板(10)之間通過螺母(15)固定。
專利摘要本實用新型提供鋼帶馬氏體二步淬火系統(tǒng)，包括發(fā)卷輪、收卷輪、連接發(fā)卷輪和收卷輪的鋼帶，所述發(fā)卷輪與收卷輪之間依次設(shè)有對鋼帶進(jìn)行熱處理的奧氏體加熱爐、冷卻終點溫度可調(diào)的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置、空氣冷卻器、回火爐。能夠減小熱處理時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使鋼帶在熱處理過程中變形小。
文檔編號C21D9/52GK202380046SQ20112054882
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者李益明, 林名鐘 申請人:浙江佰耐鋼帶有限公司