一种晶粒感应淬火细化的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种晶粒感应淬火细化的工艺方法，属于机械技术领域。
【背景技术】
[0002]在热加工领域，细化晶粒是提高钢铁材料性能的一种有效手段。晶粒的大小即晶粒度，对钢铁材料的机械性能有很大的影响；无论对碳钢或合金钢而言，多数情况下都希望得到细晶粒，因为常温下晶粒越细小，强度、硬度越高，同时塑性、冲击韧性越好，耐磨性越高。较为例外的是用来制造电机和变压器的硅钢片，人们往往希望得到粗大的晶粒使其磁滞损耗小、效应高。常见的细化晶粒的方法有铸造领域的增加过冷度、变质处理和机械振动搅拌，还有诸多学者和技术人员报道的形变处理细化、物理场细化等。但是热处理方法特别是感应热处理细化晶粒鲜有披露。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种晶粒感应淬火细化的工艺方法，能够克服以上所述缺陷。
[0004]为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案:一种晶粒感应淬火细化的工艺方法，包括以下步骤:
1)工件在环状的感应器中预热；此处的工件为碳钢或合金钢，预热温度为碳钢330~370°C、合金钢 390~410°C ；
2)预热后立即进行感应加热淬火，加热淬火过程中一边加热一边喷液冷却；喷出的冷却液具有一定的压力；
将钢由室温加热至AC3的某一温度，常规淬火温度下限，在此温度下短时间保温进行奥氏体化，然后淬火冷却至室温；
对工件进行多次感应淬火，采用连续加热，并立即对加热后的部位喷水冷却，淬火后即刻的冷却；感应淬火结束后对工件采取低温回火，回火温度需根据工件要求的最终硬度来定，采取低温180~210°C回火；
感应器沿工件轴线作相对于工件的向下运动，感应器沿工件轴线作相对于工件的向上运动；所述感应器具有上、下两层相互贯通的空心结构的加热圈，所述加热圈上接有至少三条进液管，所述进液管贯通加热圈，所述下层的加热圈内周沿轴向均布设有与加热圈轴线成一夹角的喷液孔，在感应器向上运动时，先由两层加热圈对工件感应加热，供应冷却液，使得加热完毕的部位能够即刻通过喷液孔进行喷液冷却；
所述相邻喷液孔的间距为喷液孔孔径的1.5?2.5倍。
[0005]本发明的有益效果是:本发明将钢由室温加热至常规淬火温度下限，在此温度下短时间保温进行奥氏体化，然后快速淬火冷却至室温，由于再结晶奥氏体晶粒细化作用以及快速加热情况下铁素体晶粒有转变为多个奥氏体晶粒的倾向，使晶粒显著细化；同时对钢件进行快速加热和冷却，可以抑制晶核长大，从而获得细小的奥氏体晶粒组织。
【具体实施方式】
[0006]一种晶粒感应淬火细化的工艺方法，包括以下步骤:
1)工件在环状的感应器中预热；此处的工件为碳钢或合金钢，预热温度为碳钢330~370°C、合金钢 390~410°C ；
2)预热后立即进行感应加热淬火，加热淬火过程中一边加热一边喷液冷却；喷出的冷却液具有一定的压力；
将钢由室温加热至AC3的某一温度，常规淬火温度下限，在此温度下短时间保温进行奥氏体化，然后淬火冷却至室温；
对工件进行多次感应淬火，采用连续加热，并立即对加热后的部位喷水冷却，淬火后即刻的冷却；感应淬火结束后对工件采取低温回火，回火温度需根据工件要求的最终硬度来定，采取低温180~210°C回火；
感应器沿工件轴线作相对于工件的向下运动，感应器沿工件轴线作相对于工件的向上运动；所述感应器具有上、下两层相互贯通的空心结构的加热圈，所述加热圈上接有至少三条进液管，所述进液管贯通加热圈，所述下层的加热圈内周沿轴向均布设有与加热圈轴线成一夹角的喷液孔，在感应器向上运动时，先由两层加热圈对工件感应加热，供应冷却液，使得加热完毕的部位能够即刻通过喷液孔进行喷液冷却；
所述相邻喷液孔的间距为喷液孔孔径的1.5?2.5倍。
[0007]本发明的有益效果是:本发明将钢由室温加热至常规淬火温度下限，在此温度下短时间保温进行奥氏体化，然后快速淬火冷却至室温，由于再结晶奥氏体晶粒细化作用以及快速加热情况下铁素体晶粒有转变为多个奥氏体晶粒的倾向，使晶粒显著细化；同时对钢件进行快速加热和冷却，可以抑制晶核长大，从而获得细小的奥氏体晶粒组织。
[0008]本发明所述的【具体实施方式】并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种晶粒感应淬火细化的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)工件在环状的感应器中预热；此处的工件为碳钢或合金钢，预热温度为碳钢330~370°C、合金钢 390~410°C ； 2)预热后立即进行感应加热淬火，加热淬火过程中一边加热一边喷液冷却；喷出的冷却液具有一定的压力； 将钢由室温加热至AC3的某一温度，常规淬火温度下限，在此温度下短时间保温进行奥氏体化，然后淬火冷却至室温； 对工件进行多次感应淬火，采用连续加热，并立即对加热后的部位喷水冷却，淬火后即刻的冷却；感应淬火结束后对工件采取低温回火，回火温度需根据工件要求的最终硬度来定，采取低温180~210°C回火； 感应器沿工件轴线作相对于工件的向下运动，感应器沿工件轴线作相对于工件的向上运动；所述感应器具有上、下两层相互贯通的空心结构的加热圈，所述加热圈上接有至少三条进液管，所述进液管贯通加热圈，所述下层的加热圈内周沿轴向均布设有与加热圈轴线成一夹角的喷液孔，在感应器向上运动时，先由两层加热圈对工件感应加热，供应冷却液，使得加热完毕的部位能够即刻通过喷液孔进行喷液冷却； 所述相邻喷液孔的间距为喷液孔孔径的1.5?2.5倍。
【专利摘要】本发明提供一种晶粒感应淬火细化的工艺方法，加工夹具及配套螺帽：夹具包括车床夹持端、退刀部位、芯轴、配套螺帽，车床夹持端为圆柱体，长度为30～70mm、直径为40～50mm，退刀部位为圆柱体，长度为11～14mm，直径比螺纹管外径D小11～13mm，芯轴一端为表面光滑圆柱体、另一端为表面带螺纹圆柱体，芯轴的直径比螺纹管内径d小0.02～0.04mm，表面光滑圆柱体的长度为需一次性装夹零件数量×零件厚度，表面带螺纹圆柱体的长度为40～60mm；将车床夹持端、退刀部位，本发明涉及的这种晶粒感应淬火细化的工艺方法，加工效率高、材料无浪费、合格率高的加工方法。
【IPC分类】C21D1-667, C21D1-18, C21D1-42, C21D6-00
【公开号】CN104831021
【申请号】CN201510235142
【发明人】何拥军, 何嘉圣, 何嘉贤, 陈林, 黄立德, 赖卫华
【申请人】柳州金盾机械有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月11日