一种球墨铸铁磨球淬火工艺方法技术

本发明专利技术属于磨球热处理技术领域，具体的说是一种球墨铸铁磨球淬火工艺方法，本方法中使用的淬火装置包括水箱，所述水箱的侧壁对称固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴端固定有螺杆，所述螺杆表面螺纹连接有滑块，两个所述滑块之间固定有矩形块，所述矩形块顶端沿其长度方向等距离设有向下的通孔，通孔的底部沿通孔的周向方向等距离布置有一号喷管；本发明专利技术通过空气压缩机和一号喷管的设置使得一号喷管中喷出高速气体，使得磨球在高速气体的作用下处于悬浮状态，从而使得磨球在与空气和水的接触过程中被均匀的冷却，避免因磨球与零件的接触导致的传热不均问题，进而保证了磨球的淬火质量。

A process of grinding and quenching for nodular cast iron

【技术实现步骤摘要】
一种球墨铸铁磨球淬火工艺方法
本专利技术属于磨球热处理
，具体的说是一种球墨铸铁磨球淬火工艺方法。
技术介绍
球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。球磨机内的重要研磨介质就是球磨机筒体内的磨球，所有通过球磨机进行研磨的物料都是磨球之间相互撞击摩擦而完成的。因而，磨球的质量和材质也就显得尤为重要。磨球基本是通过铸造成型，再通过后续的热处理工艺控制磨球内部的金属组织，以达到提高磨球性能的效果，而磨球在铸造成型后需要进行淬火处理，在对大直径的磨球进行淬火时，因大直径磨球的表面积大容易导致磨球表面降温不均匀从而导致磨球表面硬度不均匀的问题发生，据此，本专利技术提出了一种球墨铸铁磨球淬火工艺方法。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出的一种球墨铸铁磨球淬火工艺方法，该方法中使用的淬火装置通过空气压缩机和一号喷管的设置使得一号喷管中喷出高速气体，使得磨球在高速气体的作用下处于悬浮状态，从而使得磨球在与空气和水的接触过程中被均匀的冷却，避免因磨球与零件的接触导致的传热不均问题，进而保证了磨球的淬火质量。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种球墨铸铁磨球淬火工艺方法，包括以下步骤：S1：将淬火装置固定在地面上，启动淬火装置，使得空气压缩机喷出高速气流，将需要淬火的磨球放入到淬火装置上的矩形块内，磨球在一号喷管中气体的作用下处于悬浮状态，使得磨球与淬火淬火中用到的零部件不产生直接接触，从而使得磨球的表面被均匀冷却，并将矩形块投入到水箱中，单独分开的磨球之间不会碰撞，减少了磨球的表面损坏几率；S2：待S1中的磨球浸入水中冷却5-50秒后取出，使得磨球处于空气中冷却1-10分钟，避免因冷却速度过快导致的淬火裂纹，在空气中冷却，一方面起到均温的作用，缩小磨球表面和心部温差，减少磨球内应力，防止开裂，另一方面能进行碳分配；S3：将S2中经风冷的磨球再次浸入水中，反复多次，使得磨球变成常温后放入等温回火炉进行等温回火处理，多次的取出减缓了磨球的冷却速度，使得磨球表面产生裂纹的几率下降，等温回火温度为200-300℃，等温回火时间为120-360分钟；其中，S1使用的淬火装置包括水箱，所述水箱的侧壁对称固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴端固定有螺杆，所述螺杆表面螺纹连接有滑块，两个所述滑块之间固定有矩形块，所述矩形块顶端沿其长度方向等距离设有向下的通孔，通孔的底部沿通孔的周向方向等距离布置有一号喷管，所述一号喷管的轴心与通孔的轴心相交，所述一号喷管的输出端朝向远离水箱的方向弯曲，所述一号喷管的的轴心与通孔的轴心呈45°角，所述矩形块侧壁上安装有空气压缩机，所述空气压缩机的输出端通过气管与一号喷管连通，所述水箱侧壁上固定有控制器，控制器用于控制淬火装置工作，使用时，磨球基本是通过铸造成型，再通过后续的热处理工艺控制磨球内部的金属组织，以达到提高磨球性能的效果，而磨球在铸造成型后需要进行淬火处理，在对大直径的磨球进行淬火时，因大直径磨球的表面积大容易导致磨球表面降温不均匀从而导致磨球表面硬度不均匀的问题发生；通过设置有淬火装置，在使用淬火装置时通过控制器启动空气压缩机，使得空气压缩机输出气体进入到气管中，进入到气管中的气体从一号喷管中喷出；接着将需要淬火的磨球从通孔的顶端放入，在磨球向下移动的过程中一号喷管中喷出的气体对磨球进行推动，使得磨球在下降的过程中先加速后降速，从而使得磨球在接近一号喷管的地方停止移动；接着控制器启动伺服电机，使得伺服电机带动螺杆转动，从而使得螺杆带动滑块向下移动；向下移动的滑块带动矩形块向下移动，使得通孔中的磨球进入到水箱内腔中，从而使得磨球进入到水箱中的冷却水中；在磨球浸入水中淬火冷却5-50秒后将磨球移出水箱，控制出水时磨球的表面温度为200-500℃，再将磨球在空气中冷却1-10分钟，反复多次使得磨球完全冷却；通过本专利技术的设置使得磨球不与淬火过程中使用的零件接触，从而避免磨球表面温度不均的问题发生，保证了磨球的淬火效率；在空气中冷却，起到均温的作用，缩小磨球表面和心部温差，减少磨球内应力，防止开裂；同时磨球单独分开避免了磨球的相互碰撞，从而减少了磨球的损伤几率。优选的，所述水箱侧壁固定有两个对称的固定板，所述固定板之间活动安装有导向板，所述导向板顶端设有导向槽，所述导向槽的槽底偏移向远离矩形块的一侧，所述导向槽内固定有缓冲垫，所述固定板互相靠近的一侧固定有限位板，所述限位板与导向板之间固定有复位弹簧，所述矩形块底端设有斜面，使用时，在矩形块向下移动的过程中使得矩形块的斜面与导向板接触，使得导向板被挤压向远离矩形块的方向移动，从而使得矩形块顺利下降；在矩形块移动到最高位置的过程中使得矩形块的斜面上移，从而使得导向板在复位弹簧的作用下被挤向矩形块的方向；导向板被复位弹簧挤到矩形块的底部，同时控制器控制空气压缩机停止工作，使得磨球从通孔中掉落下来掉落到导向板上；掉落到导向槽内的磨球在导向槽的导向下移出设定好的导轨或者滑轨，使得磨球被转移，从而减少人工操作；缓冲垫的设置使得磨球在与导向板接触时不会被撞击损坏，而导向槽的偏移设置使得磨球在移动的过程中不会与螺杆发生碰撞，保证了磨球表面不会受到伤害。优选的，所述滑块与水箱之间固定有竖直的气囊，通孔内均安装有二号喷管，所述二号喷管通过气管与气囊内腔连通，所述二号喷管用于喷出气体使得磨球旋转，使用时，磨球在进行淬火时保持不动或者轻微晃动，磨球周围的水或者空气温度分布不均容易使得磨球的表面温度分布不均；在滑块向下移动的过程中挤压气囊，使得气囊中的气体被挤入气管中，从而使得进入气管中的气体进入到二号喷管中；二号喷管中的气体喷出并撞击到磨球，使得磨球发生转动，从而使得磨球与水或者空气进行充分接触；磨球的旋转使得磨球的表面位置发生变化，从而使得磨球的表面在不同温度的作用下保持同样的温度，进而保证了磨球的淬火均匀性。优选的，所述二号喷管的输出端朝向远离水箱的方向倾斜，所述二号喷管的轴心与通孔的轴心之间夹角为70°～80°，使用时，若二号喷管的输出端正对磨球容易使得气体的推力过大，从而使得磨球的位置发生较大偏移，进而造成磨球的漂浮失败；将二号喷管的偏转角度设为70°～80°使得二号喷管中喷出的气体与磨球的边缘发生相切，从而使得磨球发生转动的同时不会发生偏移，保证了磨球的正常漂浮。优选的，所述水箱内腔底端沿其长度方向布置两个以上的喷头，所述喷头通过连接管与气囊内腔连通，使用时，磨球在水箱内进行淬火时使得水箱内位于上方的水的水温偏高，而较低温度的水位于水箱底部，从而使得淬火效果变弱；通过喷头的设置，使得滑块在向下移动的过程中挤压气囊，从而使得气囊中的气体通过连接管后进入到喷头中；喷头中喷出的气体在水中移动的过程中带动液体产生流动，从而使得水箱底部较低温度的水向上移动，而水箱顶部较高温度的水向下移动；水的流动使得水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球墨铸铁磨球淬火工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：将淬火装置固定在地面上，启动淬火装置，将需要淬火的磨球放入到淬火装置上的矩形块(5)内，并将矩形块(5)投入到水箱中；/nS2：待S1中的磨球浸入水中冷却5-50秒后取出，使得磨球处于空气中冷却1-10分钟，避免因冷却速度过快导致的淬火裂纹；/nS3：将S2中经风冷的磨球再次浸入水中，反复多次，使得磨球变成常温后放入等温回火炉进行等温回火处理；/n其中，S1使用的淬火装置包括水箱(1)，所述水箱(1)的侧壁对称固定安装有伺服电机(2)，所述伺服电机(2)的输出轴端固定有螺杆(3)，所述螺杆(3)表面螺纹连接有滑块(4)，两个所述滑块(4)之间固定有矩形块(5)，所述矩形块(5)顶端沿其长度方向等距离设有向下的通孔(6)，通孔(6)的底部沿通孔(6)的周向方向等距离布置有一号喷管(7)，所述一号喷管(7)的轴心与通孔(6)的轴心相交，所述一号喷管(7)的输出端朝向远离水箱(1)的方向弯曲，所述一号喷管(7)的的轴心与通孔(6)的轴心呈45°角，所述矩形块(5)侧壁上安装有空气压缩机(8)，所述空气压缩机(8)的输出端通过气管与一号喷管(7)连通，所述水箱(1)侧壁上固定有控制器，控制器用于控制淬火装置工作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种球墨铸铁磨球淬火工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将淬火装置固定在地面上，启动淬火装置，将需要淬火的磨球放入到淬火装置上的矩形块(5)内，并将矩形块(5)投入到水箱中；
S2：待S1中的磨球浸入水中冷却5-50秒后取出，使得磨球处于空气中冷却1-10分钟，避免因冷却速度过快导致的淬火裂纹；
S3：将S2中经风冷的磨球再次浸入水中，反复多次，使得磨球变成常温后放入等温回火炉进行等温回火处理；
其中，S1使用的淬火装置包括水箱(1)，所述水箱(1)的侧壁对称固定安装有伺服电机(2)，所述伺服电机(2)的输出轴端固定有螺杆(3)，所述螺杆(3)表面螺纹连接有滑块(4)，两个所述滑块(4)之间固定有矩形块(5)，所述矩形块(5)顶端沿其长度方向等距离设有向下的通孔(6)，通孔(6)的底部沿通孔(6)的周向方向等距离布置有一号喷管(7)，所述一号喷管(7)的轴心与通孔(6)的轴心相交，所述一号喷管(7)的输出端朝向远离水箱(1)的方向弯曲，所述一号喷管(7)的的轴心与通孔(6)的轴心呈45°角，所述矩形块(5)侧壁上安装有空气压缩机(8)，所述空气压缩机(8)的输出端通过气管与一号喷管(7)连通，所述水箱(1)侧壁上固定有控制器，控制器用于控制淬火装置工作。


2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁磨球淬火工艺方法，其特征在于：所述水箱(1)侧壁固定有两个对称的固定板(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪彬彬，蒋敏泽，庞敏，
申请(专利权)人：汪彬彬，
类型：发明
国别省市：安徽;34