[发明专利]剧烈搅拌强烈淬火冷却系统和淬火冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理系统和方法，特别涉及一种剧烈搅拌强烈淬火冷却系统和方法。

背景技术

目前，在传统的淬火冷却技术中，淬火槽中不加搅拌和淬火液冷却装置，只通过人工、天车及吹气等简单的机械运动，靠淬火液自身流动与淬火工件进行热交换。但在淬火高温区，由于淬火工件表面会产生蒸汽膜，降低了工件的淬火冷却速度，使淬火工件表面形成软点、硬度不均匀现象，导致淬硬层深度降低，力学性能经常达不到技术要求。若采用盐水淬火，可以克服上述不足，使淬火工件获得较高的表面硬度及淬硬层。但是，盐水会严重腐蚀淬火工件和设备，使淬火工件和设备存在一定的安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种加快淬火液与淬火工件的热交换、使淬火工件获得较高的表面硬度和淬硬层的剧烈搅拌强烈淬火冷却系统和方法。

本发明剧烈搅拌强烈淬火冷却系统，包括淬火槽，其中：在所述淬火槽中设有若干并排分布的导流装置，所述导流装置为两端开口向上的U形管，其中的一个开口对准淬火工件所在的位置，另一个开口中设有搅拌装置的螺旋桨叶片，搅拌装置的电机固定在所述淬火槽的上方。

本发明剧烈搅拌强烈淬火冷却系统，其中：在所述淬火槽外部连接有淬火液冷却装置。

本发明剧烈搅拌强烈淬火冷却系统，其中：在所述淬火槽中设有至少两个导流装置。

本发明剧烈搅拌强烈淬火冷却系统，其中：所述搅拌装置的电机功率为11-40KW，转速为460r/min。

本发明剧烈搅拌强烈淬火冷却系统，其中：所述淬火液冷却装置为空气冷却器。

本发明使用剧烈搅拌强烈淬火冷却系统进行淬火的方法，其中：包括如下步骤：

a、开启搅拌装置搅动淬火槽中的淬火液；

b、用吊装设备将所述淬火工件浸入淬火液中；

c、开启所述淬火液冷却装置，使淬火液快速降温冷却。

本发明使用剧烈搅拌强烈淬火冷却系统的方法，其中：步骤a中淬火液在淬火工件所在的位置的流速大于1.0m/s；

本发明剧烈搅拌强烈淬火冷却系统，由于在所述淬火槽中设有若干并排分布的导流装置，搅拌装置可以通过导流装置使淬火工件表面的淬火液产生高速流动，因此加快了淬火液与淬火工件热交换、可以使淬火工件获得较高的表面硬度和淬硬层。

附图说明

图1是本发明剧烈搅拌强烈淬火冷却系统的主视图；

图2是图1的左视剖视图；

图3是图1的俯视剖视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明剧烈搅拌强烈淬火冷却系统和方法作进一步说明。

参见图1-图3，本发明剧烈搅拌强烈淬火冷却系统，在淬火槽1中设有4个并排分布的导流装置3，导流装置3为两端开口向上的U形管，其中的一个开口对准淬火工件5所在的位置，搅拌装置的螺旋桨叶片22位于另一个开口中，螺旋桨叶片22直径为600mm，搅拌装置的电机21固定在淬火槽1的上方，搅拌装置的电机21功率为11KW(最大功率40KW)，转速为460r/min，实际搅动淬火液的重量可以达到30t。导流装置3与搅拌装置相配合，且集中密排分布，高流速的淬火液可以集中冲刷淬火工件5表面，使淬火工件5最大限度的进行热交换。在淬火槽1外部连接有淬火液冷却装置4，淬火液冷却装置4为空气冷却器，用于加速对淬火槽1中淬火液的冷却降温，加速对淬火液中淬火工件5的冷却，使淬火冷却效果更强烈。

淬火液可以采用清水、盐水、PAG(聚烷撑乙二醇)水溶液及油等各类液态淬火介质。由于清水介质对淬火工件5和设备无腐蚀作用，成本低，因此可以作为优选的淬火液。

本发明使用剧烈搅拌强烈淬火冷却系统进行淬火的方法，步骤如下：

a、在淬火槽1中加入清水，开启搅拌装置搅动淬火槽1中的淬火液，使淬火液在淬火工件5所在的位置的流速大于1.0m/s，可以使清水的淬火烈度值从H＝1提高到H＞2.0；

b、用吊装设备将淬火工件5浸入淬火液中；

c、开启淬火液冷却装置4，使淬火液快速降温冷却，增强对淬火工件5的强烈淬火冷却，使淬火工件5淬火冷却效果更强烈，硬度更高更均匀，由于淬火工件5表面产生高的压应力，大幅度提高材料的强度和疲劳强度，可以减少淬火工件5畸变和开裂。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。