高压瞬时均匀淬火以控制零件性能制造技术

公开了用于通过保持淬火剂压力高于液体淬火剂的蒸汽压和/或使用受控的淬火剂更新以在接触的初始时刻更均匀地冷却零件表面来减少膜沸腾的方法以及用于传导压力和淬火剂更新的装置。相信这些方法将改善具有复杂几何形状的零件的热处理，以提供可预测的零件变形。说明了该方法对枪管、管、圆环和空心轴的适用性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高压瞬时均匀淬火以控制零件性能相关申请的交叉引用本申请要求于2018年2月6日提交的第62/626,736号美国临时申请和于2018年2月13日提交的第62/629,974号美国临时申请的优先权，其全部内容均结合于此。
技术介绍
在钢和金属热处理行业中使用淬火方法是众所周知的。在第6,364,974号美国专利(“'974专利”)中描述了一种这样的方法，该专利的全部内容通过引用结合于此。'974专利教导了使用“直接对流冷却”，当淬火的零件表面有足够的冷却剂运动以消除零件表面的冲击沸腾、膜沸腾和核沸腾时，直接对流冷却得以保持。根据'974专利，应保持“直接对流冷却”的速度，直到[在974专利中指出]的公式中计算的时间范围内中断冷却之前。如果中断硬化钢零件的淬火的时间与公式规定的时间不符，则硬化钢零件中的表面压缩应力水平将小于对于从马氏体芯部膨胀硬化的钢零件可能出现的表面压缩应力的“最大”水平。'974专利中用于硬化金属零件的淬火装置可以通过几种方式为零件提供“直接对流冷却”，包括在有或没有淬火溶液搅拌的情况下进行快速或循环浸入、淬火溶液喷雾、冲击本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于淬火由马氏体金属成分组成的铁水零件的至少一部分的方法，所述铁水零件具有表面积、表面温度和临界冷却速度，所述方法包括以下步骤：/na.使含水淬火剂以大于含水淬火剂压力的冲击压力在接触的初始时刻接触所述表面积的至少一部分，其中，所述含水淬火剂压力对应于所述含水淬火剂在所述表面积的所述部分的在所述表面温度下的蒸汽压；以及/nb.在所述铁水零件的表面更新所述含水淬火剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180206 US 62/626,736;20180213 US 62/629,9741.一种用于淬火由马氏体金属成分组成的铁水零件的至少一部分的方法，所述铁水零件具有表面积、表面温度和临界冷却速度，所述方法包括以下步骤：
a.使含水淬火剂以大于含水淬火剂压力的冲击压力在接触的初始时刻接触所述表面积的至少一部分，其中，所述含水淬火剂压力对应于所述含水淬火剂在所述表面积的所述部分的在所述表面温度下的蒸汽压；以及
b.在所述铁水零件的表面更新所述含水淬火剂。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
c.以大于或等于所述临界冷却速度的冷却速度降低所述铁水零件的所述表面温度。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述冷却速度维持至少一段时间，所述时间对应于表征所述马氏体金属成分的TTT图的拐点。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，使用受控的淬火剂更新来更新所述含水淬火剂。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括含水淬火剂源，其中存在具有将所述含水淬火剂源与所述铁水零件分开的阀，所述阀具有阀关闭位置和阀打开位置。


6.根据权利要求5的方法，其中，所述含水淬火剂通过以下方式来接触所述铁水零件：当所述阀处于所述阀关闭位置时，通过在所述含水淬火剂源中蒸发液体或将固体升华到所述含水淬火剂后面以产生所述含水淬火剂压力，将所述阀从所述阀关闭位置改变为所述阀打开位置，以及使所述含水淬火剂以大于或等于所述临界冷却速度的冷却速度接触所述铁水零件。


7.根据权利要求6的方法，其中，所述液体或固体选自由氮气、氩气、氦气和二氧化碳组成的组。


8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其中，所述冷却速度选自由每秒至少300℃、每秒至少400℃、每秒至少500℃和每秒至少600℃组成的组。


9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，在使所述铁水零件与所述含水淬火剂接触之前，将所述铁水零件至少部分地放置在淬火室内。


10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，在与...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·A·鲍威尔，
申请(专利权)人：集成热处理解决方案有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US