一種用于水冷空冷交替熱處理磨球的淬火槽的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于水冷空冷交替熱處理磨球的淬火槽，屬于鋼鐵冶金技術領域。淬火槽的底部安裝有多個均勻分布的超聲波發(fā)生裝置，位于外箱體和內箱體之間；超聲波發(fā)生裝置之間的設有多個均勻分布的進水管，進水管穿過外箱體和內箱體與內箱體連通；負壓出水裝置位于淬火槽的上端側壁上，負壓出水裝置通過冷卻塔與進水管連通，實現(xiàn)冷卻水的循環(huán)利用；超聲波發(fā)生裝置與PLC控制裝置連接。本實用新型所述裝置利用多孔進水管路和大功率負壓出水管路組成的冷卻介質循環(huán)系統(tǒng)，可有效保持淬火介質溫度的恒定，保證工件在水冷過程中穩(wěn)定換熱，使大直徑磨球在水冷過程中均勻冷卻，達到均勻組織，提高工件硬度、強度和耐磨性。
【專利說明】
一種用于水冷空冷交替熱處理磨球的淬火槽
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種用于水冷空冷交替熱處理磨球的淬火槽，屬于鋼鐵冶金技術 領域。
【背景技術】
[0002] 隨著現(xiàn)代化工業(yè)進程的加快，球磨機半自磨機直徑在增加，傳統(tǒng)小直徑磨球在一 定程度上不能滿足工業(yè)需求，所需磨球尺寸增大，加之生產效率提高，設備運轉速度加快， 磨球與襯板間的摩擦加劇。國內貝氏體-馬氏體復相磨球傳統(tǒng)的生產工藝完全采用鹽浴等 溫淬火，這一傳統(tǒng)生產模式能耗大，工藝復雜，工序長，淬火介質易污染環(huán)境，從而造成生產 成本高，質量不穩(wěn)定等缺點。在此基礎之上，科研人員提出了一種利用反復水冷，空冷這一 新型的熱處理工藝，實現(xiàn)貝氏體馬氏體的轉變。但是在淬火過程中，冷卻速度不均勻易造成 淬火不均勻而造成的組織性能分布不均勻，從而在使用過程中易造成開裂甚至報廢。造成 冷卻速度不均勻的原因主要有兩點：一是由于工件奧氏體化溫度較高，進入淬火介質中后， 對淬火介質的溫度影響較大，即使采用冷卻循環(huán)系統(tǒng)，淬火介質與高溫工件的接觸部分溫 度迅速上升，介質對流速度有限，不能及時降溫而導致冷卻速度下降;二是在高溫灼熱的工 件進入冷卻介質時，工件周圍表面液體迅速達到沸點而汽化，形成一層蒸汽膜，降低熱傳 導，減慢工件冷卻速度，影響工件淬火后的組織和性能。

【發(fā)明內容】

[0003] 本實用新型要解決的技術問題是使用反復水冷-空冷交替這一新型熱處理工藝生 產大直徑磨球的過程中，冷卻速度不均勻造成淬火不均勻而造成的組織性能分布不均勻。
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種用于水冷空冷交替熱處理磨球的淬火槽，所述淬 火槽包括外箱體1、內箱體2、進水管3、負壓出水裝置4、超聲波發(fā)生裝置5、PLC控制裝置6，淬 火槽的底部安裝有多個均勻分布的超聲波發(fā)生裝置5,位于外箱體1和內箱體2之間;超聲波 發(fā)生裝置5之間的設有多個均勻分布的進水管3,進水管3穿過外箱體1和內箱體2與內箱體2 連通;負壓出水裝置4位于淬火槽的上端側壁上，負壓出水裝置4通過冷卻塔7與進水管3連 通，實現(xiàn)冷卻水的循環(huán)利用;超聲波發(fā)生裝置5與PLC控制裝置6連接，實現(xiàn)超聲波發(fā)生裝置5 在水冷過程中啟動，空冷回溫過程中關閉。
[0005] 本實用新型的有益效果:本實用新型所述裝置利用多孔進水管路和大功率負壓出 水管路組成的冷卻介質循環(huán)系統(tǒng)，可有效保持淬火介質溫度的恒定，保證工件在水冷過程 中穩(wěn)定換熱，使大直徑磨球在水冷過程中均勻冷卻，達到均勻組織，提高工件硬度、強度和 耐磨性。利用超聲波發(fā)生裝置可有效消除淬火過程中工件表面的汽化膜，使工件在水冷過 程中冷卻速度不受影響。利用該裝置通過反復水冷一空冷這一新型熱處理工藝生產的大直 徑磨球，其體積硬度大于50HRC，沖擊韌性大于10J/cm2，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨損性能。
【附圖說明】
[0006] 圖1是本實用新型的結構示意圖.
[0007] 圖中：1-外箱體;2-內箱體;3-進水管;4-負壓出水裝置;5-超聲波發(fā)生裝置;6-PLC 控制裝置;7-冷卻塔。
【具體實施方式】
[0008] 下面結合具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型的保護范圍 并不限于所述內容。
[0009] 實施例1
[0010]本實用新型的目的在于提供一種用于水冷空冷交替熱處理磨球的淬火槽，所述淬 火槽包括外箱體1、內箱體2、進水管3、負壓出水裝置4、超聲波發(fā)生裝置5、PLC控制裝置6，淬 火槽的底部安裝有多個均勻分布的超聲波發(fā)生裝置5,位于外箱體1和內箱體2之間;超聲波 發(fā)生裝置5之間的設有多個均勻分布的進水管3,進水管3穿過外箱體1和內箱體2與內箱體2 連通;負壓出水裝置4位于淬火槽的上端側壁上，負壓出水裝置4通過冷卻塔7與進水管3連 通;超聲波發(fā)生裝置5與PLC控制裝置6連接，實現(xiàn)超聲波發(fā)生裝置5在水冷過程中啟動，空冷 回溫過程中關閉，如圖1所述。
[0011]本實施例所述裝置用于對磨球進行水冷-空冷回溫反復交替熱處理，所述磨球的 合金組分如表1所示：
[0012]表1合金成分（以重量%計）
[0013]
[0014] 經鍛造加工成Φ 150mm磨球，加熱至900°C，保溫后，對磨球在所述裝置中進行水 冷-空冷回溫反復交替的熱處理工藝，3個循環(huán)后進入340°C鹽浴保溫3小時空冷。由多孔進 水管路和大功率負壓出水管路組成的冷卻介質循環(huán)系統(tǒng)的流量為l〇t/h，超聲波發(fā)生裝置 頻率25kHz，所得處理后的磨球硬度，沖擊韌性顯著提高。
【主權項】
1. 一種用于水冷空冷交替熱處理磨球的淬火槽，其特征在于，所述淬火槽包括外箱體 (1)、內箱體(2)、進水管(3)、負壓出水裝置(4)、超聲波發(fā)生裝置(5)、PLC控制裝置(6)，淬火 槽的底部安裝有多個均勻分布的超聲波發(fā)生裝置(5)，位于外箱體(1)和內箱體(2)之間;超 聲波發(fā)生裝置(5)之間的設有多個均勻分布的進水管(3)，進水管(3)穿過外箱體(1)和內箱 體(2)與內箱體(2)連通;負壓出水裝置(4)位于淬火槽的上端側壁上，負壓出水裝置(4)通 過冷卻塔(7)與進水管(3)連通;超聲波發(fā)生裝置(5)與PLC控制裝置(6)連接，實現(xiàn)超聲波發(fā) 生裝置(5)在水冷過程中啟動，空冷回溫過程中關閉。
【文檔編號】C21D1/64GK205590750SQ201620208430
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】李祖來, 焦巖, 潘偉, 蔣業(yè)華, 山泉, 周榮
【申請人】昆明理工大學