一种用于水冷空冷交替热处理磨球的淬火槽的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用于水冷空冷交替热处理磨球的淬火槽，属于钢铁冶金技术领域。淬火槽的底部安装有多个均匀分布的超声波发生装置，位于外箱体和内箱体之间；超声波发生装置之间的设有多个均匀分布的进水管，进水管穿过外箱体和内箱体与内箱体连通；负压出水装置位于淬火槽的上端侧壁上，负压出水装置通过冷却塔与进水管连通，实现冷却水的循环利用；超声波发生装置与PLC控制装置连接。本实用新型所述装置利用多孔进水管路和大功率负压出水管路组成的冷却介质循环系统，可有效保持淬火介质温度的恒定，保证工件在水冷过程中稳定换热，使大直径磨球在水冷过程中均匀冷却，达到均匀组织，提高工件硬度、强度和耐磨性。
【专利说明】
一种用于水冷空冷交替热处理磨球的淬火槽
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种用于水冷空冷交替热处理磨球的淬火槽，属于钢铁冶金技术 领域。
【背景技术】
[0002] 随着现代化工业进程的加快，球磨机半自磨机直径在增加，传统小直径磨球在一 定程度上不能满足工业需求，所需磨球尺寸增大，加之生产效率提高，设备运转速度加快， 磨球与衬板间的摩擦加剧。国内贝氏体-马氏体复相磨球传统的生产工艺完全采用盐浴等 温淬火，这一传统生产模式能耗大，工艺复杂，工序长，淬火介质易污染环境，从而造成生产 成本高，质量不稳定等缺点。在此基础之上，科研人员提出了一种利用反复水冷，空冷这一 新型的热处理工艺，实现贝氏体马氏体的转变。但是在淬火过程中，冷却速度不均匀易造成 淬火不均匀而造成的组织性能分布不均匀，从而在使用过程中易造成开裂甚至报废。造成 冷却速度不均匀的原因主要有两点：一是由于工件奥氏体化温度较高，进入淬火介质中后， 对淬火介质的温度影响较大，即使采用冷却循环系统，淬火介质与高温工件的接触部分温 度迅速上升，介质对流速度有限，不能及时降温而导致冷却速度下降;二是在高温灼热的工 件进入冷却介质时，工件周围表面液体迅速达到沸点而汽化，形成一层蒸汽膜，降低热传 导，减慢工件冷却速度，影响工件淬火后的组织和性能。
【发明内容】
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是使用反复水冷-空冷交替这一新型热处理工艺生 产大直径磨球的过程中，冷却速度不均匀造成淬火不均匀而造成的组织性能分布不均匀。
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种用于水冷空冷交替热处理磨球的淬火槽，所述淬 火槽包括外箱体1、内箱体2、进水管3、负压出水装置4、超声波发生装置5、PLC控制装置6，淬 火槽的底部安装有多个均匀分布的超声波发生装置5,位于外箱体1和内箱体2之间;超声波 发生装置5之间的设有多个均匀分布的进水管3,进水管3穿过外箱体1和内箱体2与内箱体2 连通;负压出水装置4位于淬火槽的上端侧壁上，负压出水装置4通过冷却塔7与进水管3连 通，实现冷却水的循环利用;超声波发生装置5与PLC控制装置6连接，实现超声波发生装置5 在水冷过程中启动，空冷回温过程中关闭。
[0005] 本实用新型的有益效果:本实用新型所述装置利用多孔进水管路和大功率负压出 水管路组成的冷却介质循环系统，可有效保持淬火介质温度的恒定，保证工件在水冷过程 中稳定换热，使大直径磨球在水冷过程中均匀冷却，达到均匀组织，提高工件硬度、强度和 耐磨性。利用超声波发生装置可有效消除淬火过程中工件表面的汽化膜，使工件在水冷过 程中冷却速度不受影响。利用该装置通过反复水冷一空冷这一新型热处理工艺生产的大直 径磨球，其体积硬度大于50HRC，冲击韧性大于10J/cm2，表现出优异的抗磨损性能。
【附图说明】
[0006] 图1是本实用新型的结构示意图.
[0007] 图中：1-外箱体;2-内箱体;3-进水管;4-负压出水装置;5-超声波发生装置;6-PLC 控制装置;7-冷却塔。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围 并不限于所述内容。
[0009] 实施例1
[0010]本实用新型的目的在于提供一种用于水冷空冷交替热处理磨球的淬火槽，所述淬 火槽包括外箱体1、内箱体2、进水管3、负压出水装置4、超声波发生装置5、PLC控制装置6，淬 火槽的底部安装有多个均匀分布的超声波发生装置5,位于外箱体1和内箱体2之间;超声波 发生装置5之间的设有多个均匀分布的进水管3,进水管3穿过外箱体1和内箱体2与内箱体2 连通;负压出水装置4位于淬火槽的上端侧壁上，负压出水装置4通过冷却塔7与进水管3连 通;超声波发生装置5与PLC控制装置6连接，实现超声波发生装置5在水冷过程中启动，空冷 回温过程中关闭，如图1所述。
[0011]本实施例所述装置用于对磨球进行水冷-空冷回温反复交替热处理，所述磨球的 合金组分如表1所示：
[0012]表1合金成分（以重量%计）
[0013]
[0014] 经锻造加工成Φ 150mm磨球，加热至900°C，保温后，对磨球在所述装置中进行水 冷-空冷回温反复交替的热处理工艺，3个循环后进入340°C盐浴保温3小时空冷。由多孔进 水管路和大功率负压出水管路组成的冷却介质循环系统的流量为l〇t/h，超声波发生装置 频率25kHz，所得处理后的磨球硬度，冲击韧性显著提高。
【主权项】
1. 一种用于水冷空冷交替热处理磨球的淬火槽，其特征在于，所述淬火槽包括外箱体 (1)、内箱体(2)、进水管(3)、负压出水装置(4)、超声波发生装置(5)、PLC控制装置(6)，淬火 槽的底部安装有多个均匀分布的超声波发生装置(5)，位于外箱体(1)和内箱体(2)之间;超 声波发生装置(5)之间的设有多个均匀分布的进水管(3)，进水管(3)穿过外箱体(1)和内箱 体(2)与内箱体(2)连通;负压出水装置(4)位于淬火槽的上端侧壁上，负压出水装置(4)通 过冷却塔(7)与进水管(3)连通;超声波发生装置(5)与PLC控制装置(6)连接，实现超声波发 生装置(5)在水冷过程中启动，空冷回温过程中关闭。
【文档编号】C21D1/64GK205590750SQ201620208430
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】李祖来, 焦岩, 潘伟, 蒋业华, 山泉, 周荣
【申请人】昆明理工大学