[实用新型]一种快速水冷淬火实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种快速水冷淬火实验装置，属于材料热处理领域。

背景技术

在现代机械制造工业领域，为了满足各种机械零件和工具的不同使用要求，常通过淬火得到马氏体或贝氏体组织，然后配合不同温度的回火，以大幅提高金属的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性，并获得这些性能之间的最佳配合，从而满足不同的使用要求。

许多在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。随着汽车、航天等领域的飞速发展，对于不同条件下的合金材料提出了更为特殊的需求，钢铁生产企业也在不断摸索热处理新工艺新技术，以提高对产品性能的控制能力。通过控制热处理过程的温度与温度变化速度等工艺参数，金属与合金会得到不同的相组成。通过对不同水冷强度下合金的温降速率和相变规律的研究，掌握其内在的机理，可实现对实际生产的指导。

常规的实验室水冷中，水流速度一般为静止或恒定，无法满足控制水冷强度的要求，然而，这对某些领域金属材料的组织与性能变化至关重要，这就需要我们开发一种既可灵活的调节冷却水流速和流量，又可方便操作的新型水冷方式。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种快速水冷淬火实验装置，它可以方便地控制淬火实验中对热处理试样的冷却强度，以满足对于合金试样在不同水冷强度下温降速率和相变规律，以及由此带来的材料性能变化的研究。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种快速水冷淬火实验装置，所述实验装置包括缸体、内芯、密封压盖、密封填料和试样夹持组件及电动执行器；缸体为一个空心体，缸体顶部设置有冷却水进口，缸体的右端为冷却水出口；内芯为圆管形结构，与缸体主体同一轴线，内芯由缸体左边装入缸体，在两者左端、内芯和缸体之间的间隙中装有密封填料后用密封压盖压紧；缸体右端冷却水出口处设有试样夹持组件，用于将需淬火的试样固定在冷却水出口中心位置；内芯左端通过压杆和电动执行器相连。

内芯右端面为楔形端面，伸到缸体底部后，内芯右端面与缸体相应内表面同角度斜面全圈接触形成密封结合面，使内芯、缸体和密封填料之间形成一个空腔，缸体顶部的冷却水入口和该空腔相连通、将冷却水充入空腔，并保持水源压力稳定，充水压力为0.2-0.6MPa。

试样夹持组件为一个翼型构件，中间为夹持环，夹持环上设置有一个夹紧螺栓，夹持环的两边对称设置有一对安装翼，其中一个安装翼固定铰接于冷却水出口的一边，另一个安装翼活动铰链于冷却水出口的另一边。

电动执行器安装于缸体的下方，电动执行器连接一个拉杆，缸体下方设置有一个固定支架，所述固定支架的一端连接于压杆的中部、使压杆成为一个杠杆，杠杆的一端连接于内芯的左端，杠杆的另一端连接于拉杆。

本实用新型的工作原理为：通过试样夹持组件将需要淬火的试样固定在缸体右端冷却水出口的中心位置，利用缸体下方电动执行器驱动拉杆进行左右方向动作，通过杠杆作用使内芯进行左右方向运动，使内芯右端与缸体的密封结合面之间间隙随之发生开合，利用开合程度的大小变化来调节缸体右端出口水流速度和流量。出口水流对固定在该处的试样进行冲刷冷却。

缸体右端冷却水出口位置处的试样夹持组件利用铰链结构在缸体内、外一定范围内活动，方便装卸试样。

本发明的有益效果为：通过控制进口水压和调节内芯的开合度，可以精确地控制水流和水量，建立起水压、内芯开合度和冷却强度的关系，达到对淬火试样预定冷速的要求，为研究合金试样在不同水冷强度下的相变规律奠定基础，为金属材料领域提供一种新型的水冷淬火实验手段。

附图说明

图1为本实用新型实验装置结构示意图。

图2为本实用新型试样夹持组件结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了一种快速水冷淬火实验装置，所述实验装置包括缸体1、内芯2、密封压盖3、密封填料4和试样夹持组件5及电动执行器6；缸体为一个空心体，缸体顶部设置有冷却水进口7，缸体的右端为冷却水出口8；内芯为圆管形结构，与缸体主体同一轴线，内芯由缸体左边装入缸体，在两者左端、内芯和缸体之间的间隙中装有密封填料后用密封压盖压紧；缸体右端冷却水出口处设有试样夹持组件，用于将需淬火的试样固定在冷却水出口中心位置；内芯左端通过压杆9和电动执行器相连。