一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺制造技术

本发明专利技术涉及钢材淬火技术领域，且公开了一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，包括用于9Ni钢淬火后深冷的深冷回火箱，深冷回火箱的顶部设有密封盖，所述深冷回火箱的内腔设有限位封隔环套，且限位封隔环套的底部设有载板，所述限位封隔环套的内侧开设有螺旋槽，且螺旋槽与限位封隔环套的内侧空间相通，所述螺旋槽的内侧设有加热线圈，且加热线圈的两端分别电连接电源。该超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，通过深冷回火箱内限位封隔环套及其上螺旋槽内加热线圈的结构设计，在9Ni钢深冷处理阶段，通过控制螺旋封隔块封隔加热线圈，有效的避免了9Ni钢加热线圈与液氮直接接触，容易发生结霜和锈蚀，导致加热线圈使用寿命降低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺
本专利技术涉及钢材淬火领域，具体为一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺。
技术介绍
9Ni钢是一种低碳调用钢，其在极低温度下具有良好的韧性和高强度，是超低温环境下常用的一种钢材，9Ni钢在生产过冲中，淬火冷却是必不可少的一步，在9Ni钢淬火后，通过立即深冷处理，会使得9Ni钢残余奥氏体的减少，马氏体的增加，因而使工件硬度增加。由于9Ni钢在深冷处理后还需要回火处理，现有的深冷回火一体箱内，为保障加热温度的精确性，加热线圈常与淬火后的钢工件同时设在一处空间，这使得通过液氮对9Ni钢进行深冷处理时，加热部件容易发生结霜和锈蚀，降低了加热部件的使用寿命，并且，现有的9Ni钢热处理淬火后，通过冷水与高温9Ni钢直接接触冷却至室温，在通过加入液氮进行深冷，水中的空气容易导致高温9Ni钢表面氧化，且通过冷水浸没降温使得9Ni钢快速冷却至室温时，会因9Ni钢降温过快使得其体内会产生残余应力增加，容易导致9Ni钢出现崩裂等缺陷，导致其淬火质量不合格，影响后续超低温环境使用的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，具备淬火冷却质量高和加热部件使用寿命高的优点，解决了
技术介绍
中提到的技术问题。为实现以上目的，本专利技术提供如下技术方案予以实现：一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，包括用于9Ni钢淬火后深冷的深冷回火箱，深冷回火箱的顶部设有密封盖，所述深冷回火箱的内腔设有限位封隔环套，且限位封隔环套的底部设有载板，所述限位封隔环套的内侧开设有螺旋槽，且螺旋槽与限位封隔环套的内侧空间相通，所述螺旋槽的内侧设有加热线圈，且加热线圈的两端分别电连接电源，所述限位封隔环套的内侧还活动套装有与螺旋槽对应的螺旋封隔块，且限位封隔环套上还开设有若干与螺旋槽错位的导气孔，螺旋封隔块可纵向移动进行完全封堵螺旋槽或导气孔，所述深冷回火箱顶部的两侧分别接通有进气管和排气管，且进气管和排气管之间通过设于深冷回火箱内的两个纵向封隔板分隔，所述深冷回火箱底部的一侧接通有液氮导管，所述进气管进入到限位封隔环套内侧的氮气经载板的底部外沿进入螺旋槽内，并沿螺旋槽从排气管处排出。优选的，所述加热线圈的外侧与螺旋槽的内部不接触，且加热线圈的两端分别从限位封隔环套一侧的顶部和底部延伸出去，螺旋槽位于加热线圈两端延伸出去的部位与限位封隔环套的外侧相通，所述加热线圈的两端均接通有绝缘管，两个绝缘管的一端均延伸出深冷回火箱的外侧，加热线圈的两端分别点连接有导线，且两个导线的一端分别与电源的正负极电连接。优选的，所述限位封隔环套上还开设有若干与螺旋槽错位的导气孔，且螺旋封隔块上移后完全封堵导气孔，所述载板的外沿开设有若干位于限位封隔环套内侧的中间通孔，所述深冷回火箱的内侧与限位封隔环套的外侧之间固定套装有分隔进气管和排气管的纵向封隔板，且两个纵向封隔板之间的中部设有横向封隔板，所述横向封隔板分隔两个绝缘管，所述载板的外沿还开设有位于横向封隔板下方的外沿通孔，所述限位封隔环套的内侧设有与螺旋槽对应的螺旋封隔块，且螺旋封隔块的外侧可完全封堵螺旋槽，且螺旋封隔块可整体纵向移动，所述深冷回火箱两侧的顶部分别接通有进气管和排气管，所述排气管远离深冷回火箱的一端接通在真空泵。优选的，所述深冷回火箱底部的一侧还接通有位于载板下方的液氮导管，且载板的底部与深冷回火箱的内腔底部之间设有定位封隔环套，所述定位封隔环套位于中间通孔的外侧定位封隔环套的内侧活动套装有活塞板，且活塞板由设于深冷回火箱底部的液压缸驱动上下移动，所述活塞板顶部的外沿固定连接有若干推轴，且推轴的顶部延伸至限位封隔环套的内侧与螺旋封隔块的底部固定连接，所述定位封隔环套侧面的中部开设有通槽，且活塞板的侧面可完全封堵通槽，所述液氮导管与外沿通孔之间接通有限定管，且限定管的侧面开设有对应通槽的侧位通孔，所述限定管的内部活动套装有，的外侧与限定管的内壁贴合，且限定管的直径大于外沿通孔和液氮导管的内径。优选的，所述螺旋封隔块的内侧固定套装有加强筋，且螺旋的螺旋封隔块上下两侧之间均固定连接有联动轴。优选的，所述9Ni钢热处理淬火冷却工艺步骤如下：S1、在9Ni钢热处理淬火后需要冷却时，先控制螺旋封隔块处于封堵螺旋槽内侧加热线圈的状态，将淬火后的9Ni钢迅速放入深冷回火箱内的载板上，且9Ni钢放置在限位封隔环套的内侧，然后立即盖上密封盖进行密封；S2、通过真空泵对深冷回火箱的内腔进行持续抽真空，至深冷回火箱内排出大量空气而达到一定真空度后，利用深冷回火箱的内腔抽真空负压力，由进气管的一端向深冷回火箱的内部持续通入常温氮气，氮气经限位封隔环套上的若干导气孔从9Ni钢的四周吹向9Ni钢，对9Ni钢进行冷却的氮气流经中间通孔、外沿通孔后，从螺旋槽的底部沿加热线圈螺旋上流，同时加热线圈持续通入冷水，对氮气进行冷却，冷却后的氮气从排气管排出后，可再通入进气管，进行循环利用，直至9Ni钢冷却至室温；S3、停止氮气的供应，由液氮导管的一端向深冷回火箱内注入液氮，直至液氮完全没过限位封隔环套内侧的9Ni钢，停止液氮的通入，关闭液氮导管上设置的阀门，同时由进气管的一端收集注入液氮过程中汽化的氮气，并保持9Ni钢浸入液氮一定时间；S4、打开液氮导管上的控制阀门，由液氮导管的一端回收剩余液氮后，控制液压缸的活塞轴推动活塞板带动推轴、螺旋封隔块整体上移，直至活塞板完全封堵通槽，此时，螺旋封隔块处封堵导气孔的状态，控制加热线圈的两端通电，从而对限位封隔环套进行加热，并控制加热温度为℃，并保持一定时间；S5、在对9Ni钢回火后，重复上述S、S步骤后，再对加热线圈通电，对9Ni钢进行加热，进行℃，并保持一定时间，最后重复上述S、S步骤冷却至室温即可。本专利技术提供了一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，具备以下有益效果：1、该超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，通过深冷回火箱内限位封隔环套及其上螺旋槽内加热线圈的结构设计，在9Ni钢深冷处理阶段，通过控制螺旋封隔块封隔加热线圈，有效的避免了9Ni钢加热线圈与液氮直接接触，容易发生结霜和锈蚀，导致加热线圈使用寿命降低的问题；并且，通过深冷回火箱底部液氮导管向上注入液氮，由深冷回火箱顶部进气管收集汽化的氮气以便再利用，以便保证深冷回火箱内气压稳定，提高深冷回火箱的使用寿命，同时氮气完全隔绝氧气，保证9Ni钢淬火后的处理质量，还节省了能耗和成本。2、该超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，通过进气管的一端持续通入常温氮气，与限位封隔环套内侧的9Ni钢接触进行缓慢均的冷却，以便在9Ni钢淬火后的降温深冷阶段以及回火后的降温阶段，均通过氮气持续通入进行缓慢的降温，以便能够彻底消除9Ni钢的残余应力，从而避免9Ni钢的淬火和回火过程中，其体内会产生残余应力，在残余奥氏体在向马氏体转变的过程中，发生体积膨胀，也会使得残余应力增加，容易导致9Ni钢出现崩裂等缺陷，导致其淬火质量不合格，影响后续超低温环境使用的问题。3、该超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，通过加热线圈内通入的水对通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，包括用于9Ni钢淬火后深冷的深冷回火箱(1)，深冷回火箱(1)的顶部设有密封盖(2)，其特征在于：所述深冷回火箱(1)的内腔设有限位封隔环套(4)，且限位封隔环套(4)的底部设有载板(3)，所述限位封隔环套(4)的内侧开设有螺旋槽(401)，且螺旋槽(401)与限位封隔环套(4)的内侧空间相通，所述螺旋槽(401)的内侧设有加热线圈(5)，所述限位封隔环套(4)的内侧还活动套装有与螺旋槽(401)对应的螺旋封隔块(6)，且限位封隔环套(4)上还开设有若干与螺旋槽(401)错位的导气孔(402)，螺旋封隔块(6)可纵向移动进行完全封堵螺旋槽(401)或导气孔(402)，所述深冷回火箱(1)顶部的两侧分别接通有进气管(101)和排气管(102)，且进气管(101)和排气管(102)之间通过设于深冷回火箱(1)内的两个纵向封隔板(10)分隔，所述深冷回火箱(1)底部的一侧接通有液氮导管(103)，所述进气管(101)进入到限位封隔环套(4)内侧的氮气经载板(3)的底部外沿进入螺旋槽(401)内，并沿螺旋槽(401)从排气管(102)处排出。/n

【技术特征摘要】
1.一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，包括用于9Ni钢淬火后深冷的深冷回火箱(1)，深冷回火箱(1)的顶部设有密封盖(2)，其特征在于：所述深冷回火箱(1)的内腔设有限位封隔环套(4)，且限位封隔环套(4)的底部设有载板(3)，所述限位封隔环套(4)的内侧开设有螺旋槽(401)，且螺旋槽(401)与限位封隔环套(4)的内侧空间相通，所述螺旋槽(401)的内侧设有加热线圈(5)，所述限位封隔环套(4)的内侧还活动套装有与螺旋槽(401)对应的螺旋封隔块(6)，且限位封隔环套(4)上还开设有若干与螺旋槽(401)错位的导气孔(402)，螺旋封隔块(6)可纵向移动进行完全封堵螺旋槽(401)或导气孔(402)，所述深冷回火箱(1)顶部的两侧分别接通有进气管(101)和排气管(102)，且进气管(101)和排气管(102)之间通过设于深冷回火箱(1)内的两个纵向封隔板(10)分隔，所述深冷回火箱(1)底部的一侧接通有液氮导管(103)，所述进气管(101)进入到限位封隔环套(4)内侧的氮气经载板(3)的底部外沿进入螺旋槽(401)内，并沿螺旋槽(401)从排气管(102)处排出。


2.根据权利要求1所述的一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，其特征在于：所述加热线圈(5)的外侧与螺旋槽(401)的内部不接触，且加热线圈(5)的两端分别从限位封隔环套(4)一侧的顶部和底部延伸出去，螺旋槽(401)位于加热线圈(5)两端延伸出去的部位与限位封隔环套(4)的外侧相通，所述加热线圈(5)的两端均接通有绝缘管，两个绝缘管的一端均延伸出深冷回火箱(1)的外侧，加热线圈(5)的两端分别点连接有导线(12)，且两个导线(12)的一端分别与电源的正负极电连接。


3.根据权利要求2所述的一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，其特征在于：所述限位封隔环套(4)上还开设有若干与螺旋槽(401)错位的导气孔(402)，且螺旋封隔块(6)上移后完全封堵导气孔(402)，所述载板(3)的外沿开设有若干位于限位封隔环套(4)内侧的中间通孔(302)，所述深冷回火箱(1)的内侧与限位封隔环套(4)的外侧之间固定套装有分隔进气管(101)和排气管(102)的纵向封隔板(10)，且两个纵向封隔板(10)之间的中部设有横向封隔板(11)，所述横向封隔板(11)分隔两个绝缘管，所述载板(3)的外沿还开设有位于横向封隔板(11)下方的外沿通孔(301)，所述限位封隔环套(4)的内侧设有与螺旋槽(401)对应的螺旋封隔块(6)，且螺旋封隔块(6)的外侧可完全封堵螺旋槽(401)，且螺旋封隔块(6)可整体纵向移动，所述深冷回火箱(1)两侧的顶部分别接通有进气管(101)和排气管(102)，所述排气管(102)远离深冷回火箱(1)的一端接通在真空泵。


4.根据权利要求1所述的一种超低温9Ni钢热处理淬火冷却工艺，其特征在于：所述深冷回火箱(1)底部的一侧还接通有位于载板(3)下方的液氮导管(103)，且载板(3)的底部与深冷回火箱(1)的内腔底部之间设有定位封隔环套(7)，所述定位封隔环套(7)位于中...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶凯，饶建荣，严裕峰，郭自成，刘浩，王勇，罗成鹏，
申请(专利权)人：吉安锐迈管道配件有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36