專利名稱：將輕金屬鑄件在液浴中淬火的可控制的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一用于可控制地將輕金屬鑄件在液浴中淬火的裝置和方法。將鑄件在液浴中淬火將形成一眾所周知的由鐵金屬和非鐵金屬組成的熱處理部分。已知的形式有將鑄件浸入水浴或油浴以及向鑄件淋水，使鑄件在氣流下冷卻的方法也經(jīng)常用到。由作為冷卻介質(zhì)的液體或氣體不同的熱傳導(dǎo)率和自由對(duì)流或強(qiáng)迫流動(dòng)的狀態(tài)，以及冷卻介質(zhì)的熱容量以及金屬的熱傳導(dǎo)性的函數(shù)關(guān)系，可獲得不同的冷卻速度，該速度可在不同壁厚的鑄件中形成一定的結(jié)構(gòu)。
由第62-202019A日本專利，已知一裝置包括一蓄水容器，在其邊緣上方可裝有一環(huán)狀水平設(shè)置的管線而用來排水。當(dāng)氣體已從排氣管道中排出后，待加固部分由輸送裝置浸入蓄水容器。
由1574648號(hào)美國專利，已知一裝置，包括一蓄水盆，在其內(nèi)部側(cè)壁處設(shè)有氣體壓力管線的終端，其上設(shè)有噴射器，用來形成一氣泡強(qiáng)化的冷卻流。待淬零件通過一夾具裝置固定于液面以下。
本發(fā)明一個(gè)目的是通過對(duì)裝置及方法的改善，使淬火處理變得更易實(shí)現(xiàn)。該目的通過提供一方法而完成，在該方法中在液浴中的鑄件從底下至少暫時(shí)受到上升氣泡流的作用，其中氣泡流的氣泡在液浴底部產(chǎn)生，這通過提供一包括一充滿液體的池子的裝置而實(shí)現(xiàn)，該裝置設(shè)有至少一個(gè)液體入口和一個(gè)液體出口，在池底部設(shè)有一氣泡發(fā)生裝置，該裝置在池子底部至少包括一供氣腔，供氣腔包括一具有多個(gè)出氣孔的蓋子。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，氣泡在池子底部呈最均勻分布狀態(tài)地產(chǎn)生。最好鑄件安置在氣泡產(chǎn)生區(qū)域上方一定距離的位置。所述液浴可以是水浴和包含空氣泡的氣泡流。然而將鑄件浸沒于液浴中-在被預(yù)先加熱至一定起始溫度時(shí)-可能導(dǎo)致先前工藝中的冷彎，按照本發(fā)明通過所述的氣泡流可明顯減少或增加冷卻速度。特別是，通過設(shè)定和調(diào)節(jié)氣泡流可保證鑄件組織的一定轉(zhuǎn)變溫度不致過早地下降。氣泡流的產(chǎn)生并不需要貫穿于整個(gè)淬火過程中，相反，發(fā)生器可在鑄件最終從液浴中取走之前關(guān)閉。
該創(chuàng)造性的氣泡發(fā)生裝置在池子底部可包括至少一由一具有多個(gè)出氣孔的蓋子密封的供氣腔。蓋子由一多孔板組成，用來當(dāng)供氣腔內(nèi)存在一過剩壓力的情況下使氣泡以均勻分布的形式向上流動(dòng)。多孔板可由開腔金屬泡沫、多孔的陶瓷材料或燒結(jié)金屬制成。還存在一種可能，即用金屬絲篩網(wǎng)作為供氣腔的蓋子。同時(shí)，防止任何液體流入供氣腔中是有利于供氣的。由于無法完全防止時(shí)，必須為液體在供氣腔內(nèi)設(shè)一排液口。該供氣腔應(yīng)包括用來控制或設(shè)定氣泡流的壓力控制元件。整體的供氣腔也可在水槽底部由具有多個(gè)出氣孔的帶有獨(dú)立噴頭的獨(dú)立通道和導(dǎo)管來替代。
在供氣腔蓋子上方，在液池中應(yīng)備有承載底板以存放鑄件；所述承載底板上必須設(shè)有相對(duì)較大的通孔以作為氣泡流的通道。
通過入口所提供的液體可沿池內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，并在這過程中重新冷卻。也可簡(jiǎn)單地將溢出量的液體排出或使其在其它過程中被利用。
下面將結(jié)合附圖討論本發(fā)明裝置的一實(shí)施例，其中

圖1是填滿液體的池子的垂直截面圖；圖2是如圖1所示池子的俯視圖。
圖1示出一立方形的池子11，包括一上方開口12和一底部15；在底部15上方一定距離的位置具有一用來封閉供氣腔14的蓋子13。該蓋子13由包括多個(gè)出氣孔的一多孔平板形成。蓋子13置于箱子輪廓21上，而箱子的周邊放在底部15上，在蓋子13上方一定距離的位置上設(shè)有一用來承載鑄件的承載底板22。在蓋子13上，充滿淬火液體16的水槽11中，上升氣泡17從供氣腔14通過多孔的蓋子13上升。池子11包括一在水槽11的上方開口12附近的可關(guān)閉的出水口19。為在淬火過程中使水的輸出量固定，在承載底板22上方另外設(shè)有一入水口24和出水口25。供氣腔14上設(shè)有一壓縮空氣連通管20。一出水口23置于供氣腔14的底部。
在圖2中，通過俯視可看到一池子11，該池子11包括插入的承載底板22和為淬火液而設(shè)的入口18、24和出口19、25以及為壓縮空氣而設(shè)的連通管20。另外還可看到的立方體輪廓21的周邊。
權(quán)利要求
1．一可控制地使輕金屬鑄件在液浴中淬火的方法，其中，在液浴中的鑄件從底下至少暫時(shí)受到上升氣泡流的作用，其特征在于，所述氣泡流中的氣泡就地產(chǎn)生于液浴的底部。
2．如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述氣泡產(chǎn)生于液體裕底部呈均勻分布狀態(tài)。
3．如權(quán)利要求1和2所述方法，其特征在于，所述鑄件被安置在氣泡產(chǎn)生區(qū)域的上方一定距離的位置。
4．如權(quán)利要求1至3所述方法，其特征在于，液體可由泵驅(qū)動(dòng)而沿池子循環(huán)并重新冷卻。
5．如權(quán)利要求1至3所述方法，其特征在于，新液體被不斷地灌輸入所述液浴的底部，且多余的液體被持續(xù)排出。
6．如權(quán)利要求1至5所述方法，其特征在于，所述氣泡流在鑄件完全浸沒于液浴前產(chǎn)生。
7．如權(quán)利要求1至5所述方法，其特征在于，所述氣泡流可在鑄件最終從液浴中移走前停止供應(yīng)。
8．一可控制地使輕金屬鑄件在液浴中淬火的裝置，包括一充滿淬火液的池子(11)，所述池子至少設(shè)有一液體入口(18)和一液體出口(19)，并另外所述池子還設(shè)有一氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述氣泡發(fā)生裝置在池子(11)底部至少設(shè)有一供氣腔(14)，所述供氣腔包括一具有多個(gè)出氣孔的蓋子(13)。
9．如權(quán)利要求8所述裝置，其特征在于，在所述蓋子(13)和帶灌注系統(tǒng)的入口(18)之上設(shè)置有一用于承載鑄件的承載底板(22)。
10．如權(quán)利要求8或9所述裝置，其特征在于，所述蓋子(13)包括多孔板，所述多孔板可由一開腔金屬泡沫、多孔的陶瓷材料或燒結(jié)金屬制成。
11．如權(quán)利要求8或9所述裝置，其特征在于，所述蓋子(13)由一金屬絲網(wǎng)篩元件組成。
12．如權(quán)利要求8至11所述裝置，其特征在于，在與供氣腔(14)連接的連通管(20)中設(shè)有用來設(shè)定和控制氣泡流的壓力控制元件。
全文摘要
一可控制地使輕金屬鑄件在液浴中淬火的方法,其中,在液浴中的鑄件從底部至少暫時(shí)受上升氣泡流的作用,其特征在于,所述氣泡流中的氣泡以均勻分布的形式就地形生于液浴的底部。
文檔編號(hào)C21D1/64GK1323914SQ0111664
公開日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2001年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月19日
發(fā)明者彼得·斯蒂卡, 約翰·普賴辛爾, 約翰·休伯 申請(qǐng)人:佛曼德爾及伯吉有限公司