[实用新型]一种金属零件热处理设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属零件的热处理设备及热处理方法，特别是涉及一种用于金属零件的淬火、回火的热处理设备及热处理方法。

背景技术

淬火工艺是将钢加热到AC3或AC1点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。

亚共析钢淬火加热温度若选用低于AC3的温度，则此时钢尚未完全奥氏体化，存在有部分未转变的铁素体，淬火后铁素体仍保留在淬火组织中。铁素体的硬度较低，从而使淬火后的硬度达不到要求，同时也会影响其他力学性能。若将亚共析钢加热到远高于AC3温度淬火，则奥氏体晶粒显著粗大，而破坏淬火后的性能。所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+(30～50℃)，这样既保证充分奥氏体化，又保持奥氏体晶粒的细小。

过共析钢的淬火加热温度一般推荐为AC1+(30～50℃)。在实际生产中还根据情况适当提高20℃左右。在此温度范围内加热，其组织为细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀分布的未溶碳化物。淬火后除极少数残余奥氏体外，其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化物质点。这样的组织硬度高、耐磨性好，并且脆性相对较少。

过共析钢的淬火加热温度不能低于AC1，因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于AC1温度时，珠光体完全转变成奥氏体，并又少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小，且其碳的质量分数已稍高与共析成分。如果继续升高温度，则二次渗碳体不断溶入奥氏体，致使奥氏体晶粒不断长大，其碳浓度不断升高，会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高，使淬火后残余奥氏体数量增多，降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析钢的淬火加热温度高于AC1太多是不合适的，加热到完全奥氏体化的ACm或以上温度就更不合适。

从上面分析可知，淬火时钢是否加热到AC3或AC1点以上设定的温度，对于大的金属零件，金属零件的内部是否也加热到该设定温度，对金属零件成品的质量有很大的影响。

现有的网带式电阻炉，采用网带匀速前进的形式将网带上的产品向前推进通过电阻炉内加热，电阻炉内的温度是恒温的。由于金属零件的加热是靠传导和辐射加热，能耗高，大型金属零件的加热需要时间长，生产效率低，而且容易产生大型金属零件由于表面高温已经开始脱碳，金属零件内部还没有加热到设定温度。特别是，处理的金属零件种类多、每种金属零件量少的情况下，用电阻炉热处理，通常是大小差异很大的金属零件堆放在网带上同时进入电阻炉内加热，同时出电阻炉，这就会造成小零件因加热时间过长温度过高、甚至脱碳，大零件的内部还没加热到需要的温度，很难做到均匀，严重影响淬火的质量。

在专利号为200520033313.3的实用新型专利中，公开了一种名称为内螺旋回转式中频感应加热炉，包括螺旋滚筒、在螺旋滚筒外围设置有隔热层，隔热层外有保温层，保温层外有中频感应线圈，在中频感应线圈外包裹有绝缘外壳.一种安装有内螺旋回转式中频感应加热炉的中频感应淬火、回火生产线，在螺旋热风烘干炉与淬火槽之间安装有内螺旋回转式中频感应加热炉，在螺旋热风烘干炉与回转式冷却炉之间也连接有内螺旋回转式中频感应加热炉.

该实用新型的加热炉虽然具有加热快、冷却快、温度可控制及精确度高的优点。但由于只有一个装预加热金属零件的螺旋滚筒，效率低，而现在越来越追求产品多样化和差异化，经常热处理的零件种类多、数量少时，该实用新型的加热炉就更显浪费。由于零件在螺旋滚筒内随滚筒旋转，金属零件和金属零件之间会相互碰撞，影响零件的表面质量，对表面要求高的零件就达不到要求；还有金属零件会和螺旋滚筒碰撞，影响滚筒的使用寿命，对于较大型的零件，滚筒更容易撞坏。由于采用电磁加热，是从金属内部自己产生热量的，故加热时不需旋转。

发明内容：

本实用新型的第一个目的在于提供一种效率高、特别适用数量少、种类多、可实现连续自动化生产的金属零件热处理的热处理设备。

一种金属零件热处理设备，包括加热装置，置放金属零件的料筒，还包括转盘、转盘旋转机构、转盘旋转到设定位置的转盘限位机构、料筒和感应线圈相对升降装置；料筒为二个或二个以上，料筒安装在转盘上，沿转盘的圆周线分布；加热装置一个，为电磁感应加热装置，包括电磁感应线圈；感应线圈的内径大于料筒的外径，当感应线圈处于通电加热的工作状态时，感应线圈环绕在其中一个料筒的外侧。