一种感应加热和井式炉加热的复合热处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种感应加热和井式炉加热的复合热处理工艺，热处理步骤如下：S1、将工件放置感应炉中加热；S2、将感应加热后的工件放置在已预热的井式炉中加热，保温后快速冷却；S3、将冷却后的工件放置在回火炉中，保温后空冷或水冷。本发明专利技术可节省工件加热时间，进而节省能源、提高热处理生产效率。提高热处理生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种感应加热和井式炉加热的复合热处理工艺


[0001]本专利技术涉及热处理领域，尤其是涉及一种感应加热和井式炉加热的复合热处理工艺。

技术介绍

[0002]热处理是金属工件成型后的必备步骤，可以改善工件硬度、韧性、抗拉强度等力学性能。在实际生产中，常用的热处理手段为淬火和回火处理。长轴类零件通常采用井式炉进行淬火加热，为了获得一定的奥氏体组织，加热时间通常为1～3小时甚至更长，生产效率低且容易形成厚的氧化皮、脱碳等缺陷问题。
[0003]目前40Cr长轴零件的一般调质工艺为：将工件放置在已预热的淬火井式炉中，保温一段时间后水冷或油冷；工件冷却后，放置于回火井式炉，保温一段时间后空冷或水冷。然而，由于工件是从室温进入到淬火井式炉中的，工件需在炉升温至工艺制定温度，才能进行保温。工件在炉中的升温过程较耗时，影响热处理生产效率。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的上述问题，本专利技术的目的在于：。
[0005]本专利技术提供一种感应加热和井式炉加热的复合热处理工艺，热处理步骤如下：
[0006]S1、将工件放置感应炉中加热；
[0007]S2、将感应加热后的工件放置在已预热的淬火热处理炉中，保温后快速冷却；
[0008]S3、将工件放置在回火井式炉中，保温后空冷或水冷。
[0009]进一步地，所述感应加热温度为870—910℃。
[0010]进一步地，所述感应加热温度为890℃。
[0011]进一步地，所述工件S3后心部硬度为42—50HRC，边部硬度42—48HRC。
[0012]进一步地，所述工件S3后冲击功为111.5—133.5J。
[0013]进一步地，所述感应加热频率为1500Hz。
[0014]进一步地，所述工件为40Cr长轴钢。
[0015]进一步地，所述S2保温温度为860℃，保温时间0.5h。
[0016]进一步地，所述S3保温温度580℃，保温时间1.5h。
[0017]本专利技术的有益效果为：相较于传统调质工艺，本专利技术可节省工件淬火加热时间，且得到的工件的热处理效果更优，从而对传统调质工艺起到了改善，并且使所得工件在硬度、冲击功等力学性上得到了显著地提高。
具体实施方式
[0018]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面对本专利技术做进一步的详细介绍。
[0019]本专利技术中使用工件为40Cr长轴零件；调质工艺需要使用两个热处理炉，分别用于
淬火和回火。下文采用“淬火井式炉”和“回火井式炉”的，以区分两个热处理炉；所使用的感应炉频率为1500Hz。
[0020]实施例一：
[0021]S1、将40Cr长轴零件放置感应炉中加热，加热温度870℃；S2、将加热后的40Cr长轴零件放置在已预热到860℃的淬火井式炉中，保温0.5h，水冷；S3、将40Cr长轴零件放置在已预热到580℃的回火井式炉中，保温1.5h，水冷。
[0022]实施例二：
[0023]S1、将40Cr长轴零件放置感应炉中加热，加热温度880℃；S2、将加热后的40Cr长轴零件放置在已预热到860℃的淬火井式炉中，保温0.5h，水冷；S3、将40Cr长轴零件放置在已预热到580℃的回火井式炉中，保温1.5h，水冷。
[0024]实施例三：
[0025]S1、将40Cr长轴零件放置感应炉中加热，加热温度890℃；S2、将加热后的40Cr长轴零件放置在已预热到860℃的淬火井式炉中，保温0.5h，水冷；S3、将40Cr长轴零件放置在已预热到580℃的回火井式炉中，保温1.5h，水冷。
[0026]实施例四：
[0027]S1、将40Cr长轴零件放置感应炉中加热，加热温度900℃；S2、将加热后的40Cr长轴零件放置在已预热到860℃的淬火井式炉中，保温0.5h，水冷；S3、将40Cr长轴零件放置在已预热到580℃的回火井式炉中，保温1.5h，水冷。
[0028]实施例五：
[0029]S1、将40Cr长轴零件放置感应炉中加热，加热温度910℃；S2、将加热后的40Cr长轴零件放置在已预热到860℃的淬火井式炉中，保温0.5h，水冷；S3、40Cr长轴零件取出后，放置在已预热到580℃的回火井式炉中，保温1.5h，水冷。
[0030]实施例六：
[0031]S1、将40Cr长轴零件放置感应炉中加热，加热温度910℃；S2、将加热后的40Cr长轴零件放置在已预热到860℃的淬火井式炉中，保温1h，水冷；S3、40Cr长轴零件取出后，放置在已预热到580℃的回火井式炉中，保温1.5h，水冷。
[0032]实施例七：
[0033]S1、将40Cr长轴零件放置在已经预热到860℃的淬火井式炉中，保温1.5h，水冷；S2、40Cr长轴零件取出后，放置于已预热到580℃的回火井式炉，保温1.5h，水冷。
[0034]实施例八：
[0035]S1、将40Cr长轴零件放置在淬火井式炉中随炉加热到860℃，保温1.5h，水冷；S2、将40Cr长轴零件取出后放置于已预热到580℃的回火井式炉中，保温1.5h，水冷。
[0036][0037][0038]表1
[0039]根据表1，由实施例一、七、八可以看出，通过感应加热试样的硬度和冲击功略高于随炉升温试样和到温装炉试样的硬度和冲击功，实验数据较优，然而实施例七、八淬火所用的时间均超出实施例一淬火时间1h。这是因为在随炉升温过程中，40Cr长轴零件要吸收热量，导致升温时间延长；在到温装炉过程中，40Cr长轴零件也要从室温升到860℃，吸收部分热量，延长升温时间。通过感应加热的试样可在十几秒达到淬火工艺所需的制定温度，节省生产时间，进而提高热处理生产效率。
[0040]由实施例一、二、三、四、五可以看出，通过890℃感应加热的40Cr长轴零件所得硬度和冲击功较优，从而在870—910℃范围内，890℃为40Cr长轴钢调质前较优的感应加热温度；通过870℃感应加热的工件比910℃感应加热的40Cr长轴零件硬度和冲击功较优，从而调质前870℃的感应加热效果更优；由实施例五、六可以看出，相同的感应加热温度，保温0.5h40Cr长轴零件的硬度和冲击功要比保温1h工件的硬度和冲击功较优，从而保温0.5h的效果更优。
[0041]进而，40Cr长轴零件调制较优工艺为：S1、将40Cr长轴零件放置感应炉中加热，加热温度890℃；S2、将加热后的40Cr长轴零件放置在已预热到860℃的淬火井式炉中，保温0.5h，水冷；S3、40Cr长轴零件取出后，放置在已预热到580℃的回火井式炉中，保温1.5h，水冷。此工艺生产的40Cr长轴零件节能、用时短、效率高、性能优。
[0042]以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感应加热和井式炉加热的复合热处理工艺，其特征在于，热处理步骤如下：S1、将工件放置感应炉中加热；S2、将感应加热后的工件放置在已预热的井式炉中，保温后快速冷却；S3、将冷却后的工件放置在回火井式炉中，保温后空冷或水冷。2.根据权利要求书1所述的一种感应加热和井式炉加热的复合热处理工艺，其特征在于：所述感应加热温度为870—910℃。3.根据权利要求书2所述的一种感应加热和井式炉加热的复合热处理工艺，其特征在于：所述感应加热温度为890℃。4.根据权利要求书1所述的一种感应加热和井式炉加热的复合热处理工艺，其特征在于：所述工件S3后心部硬度为42—50HRC，边部硬度42—48HRC。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王为民，刘安奇，郭春成，亓海全，郑国源，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：