一种可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽制造技术

本发明专利技术公开了一种可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽，该盐浴槽槽体上方两边装有轨道，且装有带滚轮的移动架，移动架的滚轮位于轨道内，位于槽体内的工件架与移动架固定连接，承托有工件或工件栏的工件架通过移动架由摆动机构驱动作往复运动搅动盐浴，使高温奥氏体化工件迅速散热降温及盐浴温度均匀，且靠近槽体的两边内壁处安装有蛇形冷却水管，连通冷却水池，通入循环冷却水，以增强盐浴的散热降温，迅速回降到所设定的等淬温度。本发明专利技术的优点是其结构简单，操作方便，能耗较少，盐浴温度稳定，适用于小批量生产及大批量机械化生产。且用该盐浴槽能淬透厚度８０ｍｍ的ＡＤＩ件，避免了基体淬不透，残留铁素体（珠光体）的问题，有利于生产优质ＡＤＩ产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于等温淬火球铁(ADI)热处理的可搅拌的内水冷等温淬 火盐浴槽，属于等温淬火球铁热处理

技术介绍
等温淬火球铁(Austempered Ductile Iron,简称ADI)是近三十多年来新兴的 高强度、高耐磨、且兼有一定韧性的铸造工程材料，国内外正不断推广应用。其制造过程为铸造球铁毛坯铸件(球状石墨+珠光体及铁素体基体)一完全奥氏体化加热(球状石墨+奥氏体)一等温淬火(球状石墨+贝氏体或称针状铁素体+ 高碳稳定的残余奥氏体)。即将球铁毛坯铸件通过热处理，保留球状石墨，改变基体组织而获得优良的综合力学性能。等温淬火是生产ADI的关健工序。等温 淬火过程的等温温度、等温保持时间及等温温度的稳定性(波动范围)等参数， 决定了工件所能获得的最终性能。一般淬火介质为硝酸盐溶液。淬火温度230 450°C ，等温保持时间1 2小 时，其工艺参数根据ADI工件所要求的牌号性能制定。淬火温度低于23(TC则易 形成马氏体组织，硬度高，脆性大，韧性极低；而高于45(TC则易转变为铁素体 及珠光体组织，达不到等温淬火改善性能的目的。在230 45(TC范围内的温度， 温差相差10 2(TC就会使工件最终性能产生很大差别。因此，为确保淬透性，获 得预期性能，须严格控制淬火过程盐浴温度的波动范围《士10。C，使高温奥氏体 化(850~950°C)工件淬入盐浴后尽快散热，在15分钟内降到设定的等淬温度。 目前国内外盐溶液等温淬火装置采取的增强工件及盐浴散热降温的措施如下(1) 在盐浴槽内设置2 4个螺旋浆搅拌器，在淬火工作过程中搅拌盐浴， 对增强散热降温及盐浴温度均匀有一定效果，但结构复杂，能耗较高，且对盐浴 槽中心部位的搅拌效果欠佳；(2) 向盐浴中通入压缩气体，搅拌盐浴的效果较好，但引入盐浴中的气体 会增加工件表面及硝酸盐的氧化。(3) 添置备用盐浴槽，用高压高温泵输送到工作盐浴槽，使两槽盐浴循环，盐浴散热降温效果良好，但结构庞大，能耗较高，设备维护费用高。(4)采用内热式加热时，在盐浴槽外壁用鼓风机吹风降温，以增强槽壁及 盐浴的散热降温，虽有一定效果，但结构繁杂，能耗大，且冷却效果欠佳，盐浴 温度波动大。
技术实现思路
针对目前等温淬火盐浴装置存在结构复杂，能耗较高或效果不佳的问题。本 专利技术提供了一种可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽，包括槽体和装于槽体内的淬火 介质，槽体上方两边装有轨道，且装有带滚轮的移动架，移动架的滚轮位于轨道 内，位于槽体内的工件架与移动架固定连接，工件架通过移动架由摆动机构带动 沿轨道做平行往复运动，槽体内安装有蛇形冷却水管，蛇形冷却水管一端为进水 口，另一端为出水口，槽体外设有加热元件。盐浴槽为长方体形，蛇形冷却水管位于盐浴槽槽体的两边靠近内壁处；盐浴 槽设有测温和温度控制系统，蛇形冷却水管的进水口处安装有管道泵；加热元件、 测温系统、管道泵分别与温度控制系统联接；盐浴槽外设有冷却水池，蛇形冷却 水管的进水口经管道泵与冷却水池连通，出水口直接与冷却水池连通。所述摆动 机构为摇臂摆动机构，摇臂摆动机构由马达、减速机、摇臂、连杆组成。 马达经减速机减速后驱动摇臂旋转，经连杆带动移动架在轨道上平行往复运动。由上述技术方案可知，本专利技术中工件架位于盐浴槽内，并且随移动架在盐浴 槽内做平行往复运动，搅动盐浴，促使高温工件迅速散热降温及盐浴温度均匀一 致。盐浴槽内两边靠近内壁处安装有蛇形冷却水管，通水冷却，使高温工件(栏) 带入的热量所提高的盐浴温度迅速回降到设定的等淬温度，减少淬火过程中盐浴 的温度波动。本专利技术与现有等温淬火盐浴装置相比，具有结构简单，能耗较低， 操作方便，盐浴温度稳定，工件淬火效果良好的优点。 附图说明附图是本专利技术提供的可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽的结构示意图。图中1、蛇形冷却水管进水口， 2、蛇形冷却水管出水口， 3、蛇形冷却水管，4、工件架，5、轨道，6、移动架，7、滚轮，8、工件或工件栏，9、摇臂 摆动机构，10、减速机，11、马达，12、槽体，13、加热元件 具体实施例方式42009由附图所示，本专利技术提供的可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽的工件架4位于 盐浴槽槽体12内，槽体12为长方体形，其上方两边装有轨道5，工件架4上方 装有带滚轮7的移动架6，滚轮7位于轨道5内，工件架4通过移动架6由摆动 机构带动沿轨道5做平行往复运动,摆动机构只需选取能使移动架6沿轨道5做 平行往复运动的驱动机构即可，本实施例中摆动机构采用的是摇臂摆动机构9， 摇臂摆动机构9由马达11、减速机10、摇臂及连杆组成，马达11经减速后驱动 摇臂旋转，摇臂经连杆驱动移动支架沿轨道5平行往复运动，从而带动工件架4 及工件8在盐浴内往复运动，搅拌盐浴使其温度均匀。摇臂摆动机构为常见的驱 动机构，本实施例对该机构不再进行详细描述。加热元件13—般为电热元件，安装于盐浴槽槽体12壁外，本实施例中加热 元件13为电阻丝，安装于靠近盐浴槽槽体12的外壁处。长方体盐浴槽的两长边 靠近内壁处安装有蛇形冷却水管3，蛇形冷却水管3 —端为进水口 1,另一端为出 水口2，为节省用水，可在盐浴槽外设冷却水池，蛇形冷却水管3与冷却水池连 通，采用冷却水池循环送水，以增强盐浴的散热降温，迅速回降到所设定的等淬 温度，减小盐浴温度波动。为自动控制工件及盐浴温度，蛇形冷却水管3的进水 口 1处安装有管道泵，控制冷却水的启停，且盐浴槽设有测温系统和温度控制系 统，测温系统和温度控制系统可采用外购品，加热元件13、测温系统、管道泵 分别与温度控制系统联接，通过测温系统提供的盐浴槽槽体12内的盐浴温度信 息，对加热元件13、管道泵进行控制，控制加热元件13的加热时机和时长，控 制管道泵的启停，即控制蛇形冷却水管3的进水时机和时长。若盐浴温度高于设 定等淬温度上限，则自动停电送水，若低于等淬温度下限，则送电停水，即进行 "送水停电，送电停水"的自动控制。因温控技术为很成熟的现有技术，所以本 实施例中对这部分不再赘述。本专利技术提供的可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽操作十分简便，将工件或工件 栏8置于工件架4上，在淬入工件的同时，启动摇臂摆动机构9及测温与控制系 统。摇臂摆动机构9驱动移动架6，使承托有工件或工件栏8的工件架4在盐浴 槽体12内平行往复运动，搅动槽体12内的盐浴，促使高温工件迅速散热降温及 盐浴温度均匀一致。若盐浴温度高于等淬温度上限，则自动停电送水，若低于等 淬温度下限，则送电停水；淬火完成取出工件前，停止摇臂摆动机构9即可。5本专利技术提供的等温淬火盐浴槽，淬入高温工件的初期盐浴温度升高《15'C， 约在10分钟内回降到设定的等淬温度，工作期间盐浴温度波动范围《士5'C，确 保工件淬火后组织的一致性，能淬透厚度达80mm的ADI工件(一般等淬装置 只能淬透20 30mm的工件)，避免了基体淬不透，残留铁素体(珠光体)的问题， 壁厚小于80mm的ADI工件经本专利技术的等温淬火盐浴槽淬火后，基体组织能全 部转变为贝氏体(针状铁素体)与高碳稳定的残留奧氏体。采用本专利技术的盐浴槽 淬火的ADI产品，质量稳定，综合力学性能优良，抗拉强度可达1600MPa，伸 长率可达13%以上。且该盐浴槽结构简单，操作方便，盐浴温度稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可搅拌的内水冷等温淬火盐浴槽，包括槽体和装于槽体内的淬火介质，其特征是：槽体上方两边装有轨道，且装有带滚轮的移动架，移动架的滚轮位于轨道内，位于槽体内的工件架与移动架固定连接，工件架通过移动架由摆动机构带动沿轨道做平行往复运动，槽体内安装有蛇形冷却水管，蛇形冷却水管一端为进水口，另一端为出水口，槽体壁外设有加热元件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚文邦，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]