钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺制造技术

本发明专利技术提供一种钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺，包括如下步骤：(1)加热：尺带以匀速的行进方式通过加热装置且在加热装置内加热到880～900℃；(2)冷却：经过所述步骤(1)加热后，尺带以匀速方式通过温度为310～330℃的冷却装置且在所述冷却装置内进行冷却，待尺带穿过冷却装置后由惰性气体将其吹冷至室温，得到具有贝氏体组织的尺带；(3)清洗：经过所述步骤(2)后，尺带以匀速的运行方式通过清洗装置，通过清洗装置后利用惰性气体吹干尺带表面的清洗介质。该淬火工艺耐磨性能优良，在保持高硬度的同时还可以保持良好的韧性，不需要回火工序，简化了工序，降低了成本，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺
本专利技术涉及热处理工艺淬火领域，特别涉及一种钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺。
技术介绍
钢卷尺是一种生活中比较常见的测量工具，是家庭的常用工具之一。由于它使用简单，携带方便，能满足多种物体的测量精度，在多个行业尤其是建筑行业和装修行业受到较为广泛的应用，测量物体长度时，常把钢卷尺的一端固定，然后拉紧钢卷尺，尺带就从尺壳中伸出，利用钢卷尺尺带上所标示的相应数字即可读出物体的长度值，测量结束时，通过尺壳中螺旋尺簧的拉动使尺带在尺壳中盘卷起来，下次使用时再次从尺壳中伸出。测量物体的过程就是一个尺带反复拉伸的过程，因此尺带的质量对钢卷尺的使用寿命具有举足轻重的作用，钢卷尺的尺带一般选用50(A)钢、55(A)钢、60(A)钢等材料，尺带宽度一般从5～30mm，厚度一般从0.08～0.15mm，淬火后的硬度一般为449HV0.2～620HV0.2。由于行业标准QB/T2443-2011《钢卷尺》中对尺带的直线度、挺直度、精度以及表面质量都有严格的要求，而这些参数都和尺带热处理淬火工艺紧密相关，因此尺带的热处理工艺是控制尺带质量好坏的关键因素，尺带的常用热处理淬火工艺流程如下：下料→在连续炉中加热→模板冷却(模板成型)→连续炉回火→出炉冷却，该工艺由于是连续冷却淬火，最后得到马氏体组织，由于针状马氏体组织硬而脆，由此决定了尺带具有较为明显的脆性特征。同时，在回火过程中，常用的回火炉多采用在空气中回火，尺带的表面容易受到部分氧化，由于被氧化的组织和金属的基体组织不一样，因此，其变形系数也不一样，在钢卷尺反复抽拉的过程中，被氧化的表面容易产生细小的微裂纹，从而扩展成裂纹源，显著降低尺带的疲劳寿命。另外，上述工艺采用了连续炉加热，连续炉中间是马弗罐，加热元件是马弗罐外面的电阻丝，电阻丝先通过对马弗罐的加热，马弗罐通过热辐射才完成对尺带的加热，这无疑会加大热量损失，降低电能的利用效率，增加生产成本。中国专利201710101311.0公开了一种0.1mm×12mm钢卷尺尺带的热处理工艺包括以下步骤：A、下料；B、淬火；尺带在4000～5000mm长的连续加热炉中加热，炉膛温度设定为1000～1050℃、运行速度设定为140～180mm/s匀速运行，尺带行进时以40～60滴/min滴入甲醇；滴加位置在加热炉的进口；在模板中冷却；C、尺带通过模板淬火之后，在6000～8000mm长的连续回火炉中加热回火；D、出炉之后采用氩气吹冷。该工艺最后得到的是马氏体组织，其硬度高，脆性大，疲劳强度低，并且电阻炉先加热马弗罐，再加热尺带，热损失较为严重，电能的利用效率低。针对上述缺点，急需一种新型的钢卷尺尺带的淬火工艺，既能提高能量的使用效率，从而降低生产成本，又能提高尺带的疲劳强度，降低脆性，延长使用寿命，从而具有良好的经济效益和性价比，增加企业的市场竞争能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺。经过该淬火工艺的尺带具有较高硬度、良好的韧性和优异的力学性能，尺带的热应力和组织应力小、耐磨性能优良，且能耗少，生产成本低，具有良好的经济效益和较高的性价比。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺，包括如下步骤：(1)加热：尺带以匀速的行进方式通过加热装置且在加热装置内加热到880～900℃；(2)冷却：经过所述步骤(1)加热后，尺带以匀速方式通过温度为310～330℃的冷却装置且在所述冷却装置内进行冷却，待尺带穿过冷却装置后由惰性气体将其吹冷至室温，得到具有贝氏体组织的尺带；(3)清洗：经过所述步骤(2)后，尺带以匀速的运行方式通过清洗装置，清洗装置利用清洗介质对尺带进行清洗，通过清洗装置后利用惰性气体吹干尺带表面的清洗介质。进一步地，在上述淬火工艺中，所述加热装置为淬火感应器，所述淬火感应器安装在感应淬火机床上，所述淬火感应器的外周设置有圆筒形的保护装置，所述淬火感应器的感应圈的匝数为多匝；所述冷却装置为等温硝盐炉；所述清洗装置为清水槽；所述清洗介质为水。进一步地，在上述淬火工艺中，所述保护装置内充满惰性气体，在所述尺带进入所述淬火感应器的进口处能够向所述保护装置内充入所述惰性气体，所述惰性气体的进气速度为8～12L/min。进一步地，在上述淬火工艺中，所述淬火感应器为方形管结构，所述淬火感应器的长度为400～600mm、所述淬火感应器的截面内壁的边长为8～10mm、壁厚度为1.0～2.5mm。进一步地，在上述淬火工艺中，在所述步骤(1)中，所述尺带的运行速度为40～60mm/s，在所述步骤(2)和所述步骤(3)中，所述尺带的运行速度同所述步骤(1)中所述尺带的运行速度保持一致。进一步地，在上述淬火工艺中，所述淬火感应器的感应圈的匝数为30～50匝，所述感应淬火机床功率为150～250KW、频率为5000～8000Hz、直流电流为150～200A。进一步地，在上述淬火工艺中，在所述步骤(2)中，所述冷却装置中的加热介质为含有水分的硝盐，所述硝盐的成分为：55wt％KNO3+45wt％NaNO2。进一步地，在上述淬火工艺中，在所述等温硝盐炉内每间隔500mm设置有1个热电偶，每个所述热电偶均连接有电子温控表，所述电子温控表用于精确控制所述等温硝盐炉内的温度。进一步地，在上述淬火工艺中，所述等温硝盐炉的长度为3000～4000mm；所述清水槽的长度为2000～3000mm。进一步地，在上述淬火工艺中，所述惰性气体为氩气；在所述步骤(2)中，所述氩气的吹气压力为0.5～0.8Mpa；在所述步骤(3)中，所述氩气的吹气压力为0.5～0.8Mpa。分析可知，本专利技术公开的一种钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺，主要实现了如下技术效果：一种钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺，该淬火工艺利用中频加热，单位能耗小，电能转换热能效率高，加热后的尺带进入等温硝盐炉进行淬火，获得下贝氏体组织，下贝氏体组织的热应力和组织应力小，耐磨性能优良，在保持高硬度的同时还可以保持良好的韧性，最后利用清洗槽清洗尺带表面的残盐，不需要回火工序，直接卷积在收料盘上，使淬火工艺简化了工序，降低了成本，提高了生产效率。具体实施方式下面将结合实施例来详细说明本专利技术。各个示例通过本专利技术的解释的方式提供而非限制本专利技术。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下，可在本专利技术中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本专利技术包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。根据本专利技术的实施例，提供了一种钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺，该淬火工艺适用于宽度为8～16mm、厚度为0.11～0.16mm的尺带。根据尺带的需求选用相应厚度和材质的钢带进行下料，下料后得到满足厚度和材质要求的尺带，将尺带在清洗剂中进行清洗，除去尺带表面的防锈油。该淬火工艺包括如下步骤：一种钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)加热：尺带以匀速的行进方式通过长度为400～600mm的加热装置且在加热装置内加热到880～900℃。因为在400～600mm的长度范围内，配合一定的运行速度和加热功率，在加热装置内尺带能够完成从室温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)加热：尺带以匀速的行进方式通过加热装置且在加热装置内加热到880～900℃；(2)冷却：经过所述步骤(1)加热后，尺带以匀速方式通过温度为310～330℃的冷却装置且在所述冷却装置内进行冷却，待尺带穿过冷却装置后由惰性气体将其吹冷至室温，得到具有贝氏体组织的尺带；(3)清洗：经过所述步骤(2)后，尺带以匀速的运行方式通过清洗装置，清洗装置利用清洗介质对尺带进行清洗，通过清洗装置后利用惰性气体吹干尺带表面的清洗介质。

【技术特征摘要】
1.一种钢卷尺尺带的贝氏体淬火工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)加热：尺带以匀速的行进方式通过加热装置且在加热装置内加热到880～900℃；(2)冷却：经过所述步骤(1)加热后，尺带以匀速方式通过温度为310～330℃的冷却装置且在所述冷却装置内进行冷却，待尺带穿过冷却装置后由惰性气体将其吹冷至室温，得到具有贝氏体组织的尺带；(3)清洗：经过所述步骤(2)后，尺带以匀速的运行方式通过清洗装置，清洗装置利用清洗介质对尺带进行清洗，通过清洗装置后利用惰性气体吹干尺带表面的清洗介质。2.根据权利要求1所述的淬火工艺，其特征在于，所述加热装置为淬火感应器，所述淬火感应器安装在感应淬火机床上，所述淬火感应器的外周设置有圆筒形的保护装置，所述淬火感应器的感应圈的匝数为多匝；所述冷却装置为等温硝盐炉；所述清洗装置为清水槽；所述清洗介质为水。3.根据权利要求2所述的淬火工艺，其特征在于，所述保护装置内充满惰性气体，在所述尺带进入所述淬火感应器的进口处能够向所述保护装置内充入所述惰性气体，所述惰性气体的进气速度为8～12L/min。4.根据权利要求2所述的淬火工艺，其特征在于，所述淬火感应器为方形管结构，所述淬火感应器的长度为400～600mm、所述淬火感应器的截面内壁的边长为8～10mm、壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳，刘泽军，许胜军，刘志强，李壮文，陈真，李军霞，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41