一种能够实现快速淬火的热处理炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能够实现快速淬火的热处理炉，属于快速淬火的热处理设备领域，目的在于解决现有的金属热处理炉通过水冷升降轴将被加热合金垂直降至冷却室内，并导入气体对合金进行冷却，这在一定程度上限制了热处理淬火速度的问题。同时，本实用新型专利技术的热处理炉具有均匀、可控和精确的热处理温度场，能够实现样品的快速淬火处理，且整个过程不会破坏热处理炉内真空。进一步，基于结构的改进，本实用新型专利技术能够实现多样品多批次的淬火处理。另外，本实用新型专利技术还能够快速、有效地实现采用不同淬火介质对于热处理材料快速淬火的目的。本实用新型专利技术构思巧妙，设计合理，操作简单、安全、可靠，对于实现材料的快速淬火，具有重要的应用价值。

A heat treatment furnace capable of rapid quenching

The utility model discloses a heat treatment furnace capable of realizing rapid quenching, belonging to the field of heat treatment equipment for rapid quenching. The purpose of the utility model is to solve the problem that the existing metal heat treatment furnace can vertically drop the heated alloy into the cooling chamber through a water-cooled lifting shaft, and introduce gas to cool the alloy, which to a certain extent limits the utility model. The quenching speed of heat treatment. At the same time, the heat treatment furnace of the utility model has uniform, controllable and accurate heat treatment temperature field, and can realize rapid quenching of samples, and the whole process will not destroy the vacuum in the heat treatment furnace. Further, based on the improvement of the structure, the utility model can realize multiple batch quenching. In addition, the utility model can quickly and effectively realize the purpose of rapid quenching of heat treatment materials with different quenching media. The utility model has ingenious conception, reasonable design, simple operation, safety and reliability, and has important application value for realizing rapid quenching of materials.

【技术实现步骤摘要】
一种能够实现快速淬火的热处理炉
本技术涉及金属材料热处理领域，尤其是用于快速淬火的热处理设备领域，具体为一种能够实现快速淬火的热处理炉。本技术设计合理，构思巧妙，能够有效简化设备的结构，并实现采用的快速淬火，对于材料性能的提升，具有重要的进步意义。
技术介绍
热处理是将金属材料在固态下加热至预定温度，并在该温度下保持一段时间，再以一定的速度进行冷却的一种热加工工艺。热处理的目的在于改变金属材料的内部组织结构，以改善其性能。通过对材料进行适当的热处理工艺（即对包括温度、冷却速度等热处理条件的控制），能够消除金属材料中铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒，消除偏析，降低内应力，使金属材料的组织与力学性能更加均匀。其中，冷却速度显著影响热处理后金属材料的组织与性能。例如，钢从奥氏体状态冷却时，因冷却速度不同，将分别转变为珠光体、贝氏体和马氏体等组织。因大多数金属在热处理过程中需处于高真空或惰性气体环境中，以防止氧化，这使得后续的淬火过程，尤其是快速淬火过程，的实现变得困难。目前，常用的淬火方式主要包括真空室淬火与大气淬火。其中，真空室淬火设备一般具有高真空加热保温室与低真空淬火室，在高真空加热保温室、低真空淬火室安装有隔板阀门。这类设备可实现自动化操作，但目前设备均难以实现快速淬火。中国专利技术专利CN102460052B公开了一种金属热处理炉，其加热室与冷却室通过真空闸阀分离。该金属热处理炉通过水冷升降轴将被加热合金垂直降至冷却室内，并在关闭闸阀后，导入气体，对合金进行冷却，能够使热处理合金获得较大的冷却速度。然而，该装置中，升降轴行程较大，延长了合金淬火时间。另外，基于结构的限制，该装置无法实现多个合金试样分批次淬火，使用效率不高。此外，该装置只能采用气体作为唯一淬火介质，这在一定程度上限制了淬火速度，也在一定程度上限制了该装置的应用范围。而对于大气淬火方式，虽然设备简单，但温度精度控制不高，淬火时需破坏真空，使得淬火时间延长，淬火速度降低。另外，采用大气淬火方式，工作人员会暴露于高温环境中，或接触高温环境，存在较大的安全隐患。为此，迫切需要一种新的设备或装置，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对现有金属热处理炉通过水冷升降轴将被加热合金垂直降至冷却室内，并导入气体对合金进行冷却，这在一定程度上限制了热处理淬火速度的问题，提供一种能够实现快速淬火的热处理炉。本技术能够有效解决现有金属热处理炉所存在的淬火速度受限的问题，提升淬火速度，从而实现快速淬火。同时，本技术的热处理炉具有均匀、可控和精确的热处理温度场，能够实现样品的快速淬火处理，且整个过程不会破坏热处理炉内真空。进一步，基于结构的改进，本技术能够实现多样品多批次的淬火处理。另外，本技术还能够快速、有效地实现采用不同淬火介质对于热处理材料快速淬火的目的。本技术构思巧妙，设计合理，操作简单、安全、可靠，对于实现材料的快速淬火，具有重要的应用价值。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种能够实现快速淬火的热处理炉，包括加热炉体、外炉体、用于为外炉体提供真空环境的真空单元、倾斜隔板、加热单元、倾转架、过渡腔、设置在加热炉体内的淬火室、隔断开关单元、淬火介质单元，所述加热炉体设置在外炉体内部，所述真空单元与外炉体相连且真空单元能将外炉体内部抽至真空；所述倾斜隔板设置在加热炉体内，所述倾斜隔板与水平面之间的夹角为5~85°，所述倾斜隔板与加热炉体之间形成热处理腔，所述加热单元设置在热处理腔内且加热单元能对热处理腔内的样品进行加热，所述倾转架设置在热处理腔内且倾转架相对热处理腔转动时其上的样品能在重力作用下落下；所述热处理腔、过渡腔、淬火室沿竖直方向从上之下依次相连且经热处理腔处理的样品经重力作用能从过渡腔进入到淬火室内，所述隔断开关单元与过渡腔相连且隔断开关单元能实现过渡腔的开关；所述隔断开关单元包括上插板阀、下插板阀，所述上插板阀、下插板阀沿竖直方向从上至下依次设置在过渡腔上；所述淬火介质单元包括进液阀门、进液管、至少一个喷嘴，所述进液阀门设置在进液管上，所述喷嘴设置在淬火室内，所述进液管与喷嘴相连且淬火介质能依次经进液管、喷嘴进入淬火室内。所述加热炉体为矩形体。所述倾斜隔板沿竖直方向的剖面呈喇叭状且大的开口朝上。所述加热单元设置在加热炉体内壁的顶端和/或侧壁上且加热单元能对热处理腔内的样品进行加热。还包括用于为外炉体提供支撑的底座。所述喷嘴为至少两个，所述进液管通过环形液管分别与喷嘴相连。所述淬火室上设置有淬火炉门且淬火炉门能够实现对淬火室的开关。还包括排液单元，所述排液单元包括出液管、设置在出液管上的出液阀门，所述出液管与淬火室下端相连且淬火室内的淬火介质能经出液管输出。还包括回收盘，所述回收盘设置在出液管下方且经出液管流出的淬火介质能进入回收盘内。还包括设置在淬火室内的过滤板且淬火室内的淬火介质能依次经过滤板过滤、出液管输出后进入回收盘中。还包括设置在加热炉体内的水平隔板，所述水平隔板位于倾斜隔板下方且水平隔板能隔开热处理腔与淬火室的空间与热量。所述倾转架为至少一个，所述倾转架包括倾转板体、能带动倾转板体相对加热炉体相对转动的驱动装置。所述倾转架为至少两个且倾转架均匀设置在热处理腔内。所述加热炉体的炉壁从外至内依次为钢制包套层、氧化铝纤维保温层、高温氧化铝涂层。针对前述问题，本技术提供一种能够实现快速淬火的热处理炉。该结构中，外炉体可采用普通钢制胶囊型炉体，加热炉体采用具有保温隔热功能的多层结构方形炉体。同时，加热单元可采用为硅碳棒材质的棒状或板状加热部件。另外，本申请中，倾转架可以为能够向下旋转90度的光面氧化铝板，且最下端倾转架放置最先淬火金属试样，依次向上放置后续待淬火试样。本技术中，隔断开关单元包括能够快速进退的上插板阀、下插板阀；淬火室具有独立密封空间，且安装有淬火炉门和过滤板，过滤板可以为具有多个过滤孔的氧化铝板，过滤孔可根据实际热处理金属试样大小选择不同规格和尺寸；回收盘用于回收快速淬火结束后通过出液管导出的淬火介质。同时，本技术中设置有倾斜隔板和水平隔板，倾斜隔板能确保落在该隔板上的热处理试样重新滑落至下插板阀，而水平隔板的设置能进一步隔开加热炉体与淬火室的空间与温度。本技术中，上插板阀设计为在热处理过程中保持开启状态，且在试样落下后能快速闭合，在下插板阀重新闭合后又快速开启。本技术中，下插板阀设计为必须在上插板阀闭合后才能快速开启。进一步，本技术的淬火介质单元可实现包括水、油、液态气体等淬火介质进出淬火室。基于上述设计方案，该装置的工作过程如下。在外炉体炉门开启状态下，将不同材质和批次的金属试样放置于水平状态的倾转架上；关闭外炉体的炉门后，在保持上插板阀开启、下插板阀关闭以及淬火炉门关闭的状态下，对炉体抽真空，达到要求的真空条件后，开启电源，并通过加热单元对试样进行热处理。热处理结束后，根据实际要求，通过驱动装置使最下端或全部倾转架向下倾转，试样落到下插板阀上端后，上插板阀快速闭合，之后下插板阀完成快速开启和闭合过程，试样落到淬火室内的过滤板上，开启进液阀门使淬火介质进入淬火室，并完成喷淋淬火过程。待加热炉体冷却后，开启出液阀门本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够实现快速淬火的热处理炉，其特征在于，包括加热炉体、外炉体、用于为外炉体提供真空环境的真空单元、倾斜隔板、加热单元、倾转架、过渡腔、设置在加热炉体内的淬火室、隔断开关单元、淬火介质单元，所述加热炉体设置在外炉体内部，所述真空单元与外炉体相连且真空单元能将外炉体内部抽至真空；所述倾斜隔板设置在加热炉体内，所述倾斜隔板与水平面之间的夹角为5~85°，所述倾斜隔板与加热炉体之间形成热处理腔，所述加热单元设置在热处理腔内且加热单元能对热处理腔内的样品进行加热，所述倾转架设置在热处理腔内且倾转架相对热处理腔转动时其上的样品能在重力作用下落下；所述热处理腔、过渡腔、淬火室沿竖直方向从上之下依次相连且经热处理腔处理的样品经重力作用能从过渡腔进入到淬火室内，所述隔断开关单元与过渡腔相连且隔断开关单元能实现过渡腔的开关；所述隔断开关单元包括上插板阀、下插板阀，所述上插板阀、下插板阀沿竖直方向从上至下依次设置在过渡腔上；所述淬火介质单元包括进液阀门、进液管、至少一个喷嘴，所述进液阀门设置在进液管上，所述喷嘴设置在淬火室内，所述进液管与喷嘴相连且淬火介质能依次经进液管、喷嘴进入淬火室内。

【技术特征摘要】
1.一种能够实现快速淬火的热处理炉，其特征在于，包括加热炉体、外炉体、用于为外炉体提供真空环境的真空单元、倾斜隔板、加热单元、倾转架、过渡腔、设置在加热炉体内的淬火室、隔断开关单元、淬火介质单元，所述加热炉体设置在外炉体内部，所述真空单元与外炉体相连且真空单元能将外炉体内部抽至真空；所述倾斜隔板设置在加热炉体内，所述倾斜隔板与水平面之间的夹角为5~85°，所述倾斜隔板与加热炉体之间形成热处理腔，所述加热单元设置在热处理腔内且加热单元能对热处理腔内的样品进行加热，所述倾转架设置在热处理腔内且倾转架相对热处理腔转动时其上的样品能在重力作用下落下；所述热处理腔、过渡腔、淬火室沿竖直方向从上之下依次相连且经热处理腔处理的样品经重力作用能从过渡腔进入到淬火室内，所述隔断开关单元与过渡腔相连且隔断开关单元能实现过渡腔的开关；所述隔断开关单元包括上插板阀、下插板阀，所述上插板阀、下插板阀沿竖直方向从上至下依次设置在过渡腔上；所述淬火介质单元包括进液阀门、进液管、至少一个喷嘴，所述进液阀门设置在进液管上，所述喷嘴设置在淬火室内，所述进液管与喷嘴相连且淬火介质能依次经进液管、喷嘴进入淬火室内。2.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于，所述倾斜隔板沿竖直方向的剖面呈喇叭状且大的开口朝上。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：余良波，李鱼飞，赵海斌，宋虎，周福印，鲍永鑫，杨勋刚，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院材料研究所，
类型：新型
国别省市：四川,51