[发明专利]一种可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于等温淬火球铁(ADI)热处理的可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽，属于等温淬火球铁热处理技术领域。

背景技术

等温淬火球铁(Austempered Ductile Iron，简称ADI)是近三十多年来新兴的高强度、高耐磨、且兼有一定韧性的铸造工程材料，国内外正不断推广应用。其制造过程为：铸造球铁毛坯铸件(球状石墨+珠光体及铁素体基体)→完全奥氏体化加热(球状石墨+奥氏体)→等温淬火(球状石墨+贝氏体或称针状铁素体+高碳稳定的残余奥氏体)。即将球铁毛坯铸件通过热处理，保留球状石墨，改变基体组织而获得优良的综合力学性能。等温淬火是生产ADI的关健工序。等温淬火过程的等温温度、等温保持时间及等温温度的稳定性(波动范围)等参数，决定了工件所能获得的最终性能。

一般淬火介质为硝酸盐溶液。淬火温度230～450℃，等温保持时间1～2小时，其工艺参数根据ADI工件所要求的牌号性能制定。淬火温度低于230℃则易形成马氏体组织，硬度高，脆性大，韧性极低；而高于450℃则易转变为铁素体及珠光体组织，达不到等温淬火改善性能的目的。在230～450℃范围内的温度，温差相差10～20℃就会使工件最终性能产生很大差别。因此，为确保淬透性，获得预期性能，须严格控制淬火过程盐浴温度的波动范围≤±10℃，使高温奥氏体化(850～950℃)工件淬入盐浴后尽快散热，在15分钟内降到设定的等淬温度。目前国内外盐溶液等温淬火装置采取的增强工件及盐浴散热降温的措施如下：

(1)在盐浴槽内设置2～4个螺旋浆搅拌器，在淬火工作过程中搅拌盐浴，对增强散热降温及盐浴温度均匀有一定效果，但结构复杂，能耗较高，且对盐浴槽中心部位的搅拌效果欠佳；

(2)向盐浴中通入压缩气体，搅拌盐浴的效果较好，但引入盐浴中的气体会增加工件表面及硝酸盐的氧化。

(3)添置备用盐浴槽，用高压高温泵输送到工作盐浴槽，使两槽盐浴循环，盐浴散热降温效果良好，但结构庞大，能耗较高，设备维护费用高。

(4)采用内热式加热时，在盐浴槽外壁用鼓风机吹风降温，以增强槽壁及盐浴的散热降温，虽有一定效果，但结构繁杂，能耗大，且冷却效果欠佳，盐浴温度波动大。

发明内容

针对目前等温淬火盐浴装置存在结构复杂，能耗较高或效果不佳的问题。本发明提供了一种可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽，包括槽体和装于槽体内的淬火介质，槽体上方两边装有轨道，且装有带滚轮的移动架，移动架的滚轮位于轨道内，位于槽体内的工件架与移动架固定连接，工件架通过移动架由摆动机构带动沿轨道做平行往复运动，槽体内安装有蛇形冷却水管，蛇形冷却水管一端为进水口，另一端为出水口，槽体外设有加热元件。

盐浴槽为长方体形，蛇形冷却水管位于盐浴槽槽体的两边靠近内壁处；盐浴槽设有测温和温度控制系统，蛇形冷却水管的进水口处安装有管道泵；加热元件、测温系统、管道泵分别与温度控制系统联接；盐浴槽外设有冷却水池，蛇形冷却水管的进水口经管道泵与冷却水池连通，出水口直接与冷却水池连通。所述摆动机构为摇臂摆动机构，摇臂摆动机构由马达、减速机、摇臂、连杆组成。马达经减速机减速后驱动摇臂旋转，经连杆带动移动架在轨道上平行往复运动。

由上述技术方案可知，本发明中工件架位于盐浴槽内，并且随移动架在盐浴槽内做平行往复运动，搅动盐浴，促使高温工件迅速散热降温及盐浴温度均匀一致。盐浴槽内两边靠近内壁处安装有蛇形冷却水管，通水冷却，使高温工件(栏)带入的热量所提高的盐浴温度迅速回降到设定的等淬温度，减少淬火过程中盐浴的温度波动。本发明与现有等温淬火盐浴装置相比，具有结构简单，能耗较低，操作方便，盐浴温度稳定，工件淬火效果良好的优点。

附图说明

附图是本发明提供的可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽的结构示意图。

图中：1、蛇形冷却水管进水口，2、蛇形冷却水管出水口，3、蛇形冷却水管，4、工件架，5、轨道，6、移动架，7、滚轮，8、工件或工件栏，9、摇臂摆动机构，10、减速机，11、马达，12、槽体，13、加热元件

具体实施方式