一种淬火介质冷却能力测定仪的制作方法

本实用新型涉及淬火介质检测技术领域，具体为一种淬火介质冷却能力测定仪。

背景技术：

淬火是将钢铁、铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺，淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求，也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。淬火分为：单介质淬火、双介质淬火、分级淬火、寒淬、盐水淬、喷液淬等多种方式，其中单介质淬火为工件在一种介质中冷却，如水淬、油淬，优点是操作简单，易于实现机械化，应用广泛，缺点是在水中淬火应力大，工件容易变形开裂；在油中淬火，冷却速度小，淬透直径小，大型工件不易淬透；双介质淬火为工件先在较强冷却能力介质中冷却到300℃左右，再在一种冷却能力较弱的介质中冷却，如：先水淬后油淬，可有效减少马氏体转变的内应力，减小工件变形开裂的倾向，可用于形状复杂、截面不均匀的工件淬火，双液淬火的缺点是难以掌握双液转换的时刻，转换过早容易淬不硬，转换过迟又容易淬裂，为了克服这一缺点，发展了分级淬火法，工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火，盐浴或碱浴的温度在ms点附近，工件在这一温度停留2min～5min，然后取出空冷，这种冷却方式叫分级淬火，分级冷却的目的，是为了使工件内外温度较为均匀，同时进行马氏体转变，可以大大减小淬火应力，防止变形开裂，分级温度以前都定在略高于ms点，工件内外温度均匀以后进入马氏体区，改进为在略低于ms点的温度分级。实践表明，在ms点以下分级的效果更好，例如，高碳钢模具在160℃的碱浴中分级淬火，既能淬硬，变形又小，所以应用很广泛；寒淬--以浸入冷却能力强的寒冰水溶液，作为冷却介质的淬火冷却，盐水淬火--以盐类的水溶液作为冷却介质的淬火冷却，喷液淬火用喷射液流作为冷却介质的淬火冷却。

由上述可知，淬火时需要对介质的冷却能力进行分析和测定，以便指定淬火工艺，获得良好可控的淬火效果。

目前的淬火介质冷却能力测定仪存在下列问题：

1、目前的淬火介质冷却能力测定仪只能对单种淬火介质进行单次的淬火测量，不能对多种淬火介质进行多层次的淬火测量。

2、目前的淬火介质冷却能力测定仪多采用手工操作，导致淬火检测的时间和温度控制不准确，检测的准确度差。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种淬火介质冷却能力测定仪，解决了目前的淬火介质冷却能力测定仪不能对多种淬火介质进行多层次的淬火测量以及采用手工操作导致淬火检测的时间和温度控制不准确，检测的准确度差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种淬火介质冷却能力测定仪，包括设备底板，所述设备底板的顶面由一端至另一端依次排列固定有加热炉、第一淬液容器、第二淬火容器和硬度测量器具，所述第一淬液容器和所述第二淬火容器中盛装有不同类别的淬火介质，所述硬度测量器具包含测试台，所述测试台的一端垂直固定有砧台，所述测试台的另一端固定有液压缸，所述液压缸连接有测试压力表，所述液压缸的伸缩轴固定有测试顶尖，所述设备底板的两端垂直固定有两根立柱，两根所述立柱的顶端固定支撑有横向槽梁，所述横向槽梁上活动嵌合有十字活动架，所述十字活动架上活动嵌合有矩形升降杆，所述矩形升降杆的底端固定安装有工件夹具，所述工件夹具上夹持有测试工件。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述横向槽梁的一端固定安装有横移电机，所述横移电机的转子轴连接有传动丝杆，所述传动丝杆螺合连接所述十字活动架，所述十字活动架上固定安装有升降电机，所述升降电机的输出轴串接有电机齿轮，所述矩形升降杆的一侧设有齿条，所述电机齿轮啮合连接所述齿条。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述设备底板的一侧固定有液压站，所述液压站的顶端固定安装有调压电磁阀，所述液压站通过所述调压电磁阀连通所述液压缸。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述设备底板的另一侧固定有电控柜，所述电控柜中安装有控制单元、电机驱动器和继电器，所述控制单元电性连接所述电机驱动器和继电器的控制端，所述电机驱动器电性连接所述横移电机和所述升降电机，所述继电器电性连接所述调压电磁阀。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述加热炉的边侧固定安装有温度检测器，所述第一淬液容器和所述第二淬火容器的内腔均固定有水温检测器，所述温度检测器和个所述水温检测器均电性连接所述控制单元的信号输入端。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种淬火介质冷却能力测定仪，具备以下有益效果：

1、该淬火介质冷却能力测定仪，通过横向槽梁的水平移动放入第一淬液容器进行淬火或放入第二淬火容器中淬火，第一淬液容器和第二淬火容器中盛装有不同类别的淬火介质导致淬火的结果不同，淬火结束后通过硬度测量器具对淬火工件的硬度进行检测，得到淬火介质冷却性能的检测结果。

2、该淬火介质冷却能力测定仪，横移电机根据设定的检测工艺在进行水平移动，配合升降电机根据设定的检测程序带动矩形升降杆升降，依次将工件夹具夹持的测试工件放入加热炉中加热、取出，放入第一淬液容器或第二淬火容器中淬火、取出，再放置于硬度测量器具上进行硬度的测量，如此反复循环，直至获得所需的检测数据，具有自动化高、精确度好的优点。

附图说明

图1为本实用新型主观结构示意图；

图2为本实用新型正面剖视结构示意图；

图3为本实用新型侧面剖视结构示意图。

图中：1、设备底板；2、加热炉；3、第一淬液容器；4、第二淬火容器；5、硬度测量器具；6、测试台；7、砧台；8、液压缸；9、测试顶尖；10、立柱；11、横向槽梁；12、十字活动架；13、矩形升降杆；14、工件夹具；15、横移电机；16、传动丝杆；17、升降电机；18、电机齿轮；19、齿条；20、液压站；21、调压电磁阀；22、电控柜；23、控制单元；24、电机驱动器；25、继电器；26、温度检测器；27、水温检测器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-3，本实用新型提供以下技术方案：一种淬火介质冷却能力测定仪，包括设备底板1，设备底板1的顶面由一端至另一端依次排列固定有加热炉2、第一淬液容器3、第二淬火容器4和硬度测量器具5，第一淬液容器3和第二淬火容器4中盛装有不同类别的淬火介质，硬度测量器具5包含测试台6，测试台6的一端垂直固定有砧台7，测试台6的另一端固定有液压缸8，液压缸8连接有测试压力表，液压缸8的伸缩轴固定有测试顶尖9，设备底板1的两端垂直固定有两根立柱10，两根立柱10的顶端固定支撑有横向槽梁11，横向槽梁11上活动嵌合有十字活动架12，十字活动架12上活动嵌合有矩形升降杆13，矩形升降杆13的底端固定安装有工件夹具14，工件夹具14上夹持有测试工件。

本实施例中，工件夹具14上夹持的测试工件首先进入加热炉2中加热至设定的温度后、通过矩形升降杆13的上升实现取出，然后根据设定的淬火工艺，通过横向槽梁11的水平移动放入第一淬液容器3进行淬火或放入第二淬火容器4中淬火；因为第一淬液容器3和第二淬火容器4中盛装有不同类别的淬火介质，所以淬火的结果是不相同的；或者，第一淬液容器3和第二淬火容器4中盛装有相同类别的淬火介质，但是两个容器中的淬火介质温度不同，因此导致淬火的效果也不相同，或者，两个容器中的淬火介质种类和温度相同，但是放置于其中的工件的淬火时间和淬火速度产生差异，也会导致淬火的结果不同；本实用新型根据对淬火介质种类、数量和温度的调节，以及对淬火速度的调节，实现多种类型的淬火结果，当淬火操作结束后，通过横向槽梁11将测试工件放置于硬度测量器具5上进行硬度的测量并获取硬度数据，如此反复循环，直至获得所需的检测数据，从数据上反推出不同类别、温度的淬火介质冷却能力对淬火结果的影响。

具体的，横向槽梁11的一端固定安装有横移电机15，横移电机15的转子轴连接有传动丝杆16，传动丝杆16螺合连接十字活动架12，十字活动架12上固定安装有升降电机17，升降电机17的输出轴串接有电机齿轮18，矩形升降杆13的一侧设有齿条19，电机齿轮18啮合连接齿条19。

本实施例中，横移电机15通过传动丝杆16带动十字活动架12以及升降电机17和矩形升降杆13进行平移，根据设定的检测工艺在加热炉2、第一淬液容器3、第二淬火容器4和硬度测量器具5之间水平移动，当矩形升降杆13移动至上述部件的顶端时，升降电机17通过电机齿轮18啮合连接齿条19带动矩形升降杆13升降，依次将工件夹具14夹持的测试工件放入加热炉2中加热、取出，放入第一淬液容器3或第二淬火容器4中淬火、取出，再放置于硬度测量器具5上进行硬度的测量，如此反复循环，直至获得所需的检测数据。

具体的，设备底板1的一侧固定有液压站20，液压站20的顶端固定安装有调压电磁阀21，液压站20通过调压电磁阀21连通液压缸8。

本实施例中，调压电磁阀21采用dbw10b型溢流阀，液压站20用于提供硬度测试的工作压力，液压站20通过调压电磁阀21将液压油倒入液压缸8，液压缸8推动测试顶尖9对位于砧台7上的检测工件进行压力检测，从其检测结果上判定淬火的状态，进而推断出淬火介质的冷却能力。

具体的，设备底板1的另一侧固定有电控柜22，电控柜22中安装有控制单元23、电机驱动器24和继电器25，控制单元23电性连接电机驱动器24和继电器25的控制端，电机驱动器24电性连接横移电机15和升降电机17，继电器25电性连接调压电磁阀21。

本实施例中，控制单元23采用plc控制芯片，电机驱动器24采用步进驱动器或伺服驱动器，plc控制芯片为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入和输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分，因此能够精确的控制本实用新型的各项工作步骤，步进驱动器或伺服驱动器能够精确的控制电机在转速以及位移，在本实用新型中实现对加热时间、加热位置；淬火时间、淬火位置以及硬度检测位置的精确定位，更好的实现对淬火介质冷却能力的检测和判定。

具体的，加热炉2的边侧固定安装有温度检测器26，第一淬液容器3和第二淬火容器4的内腔均固定有水温检测器27，温度检测器26和个水温检测器27均电性连接控制单元23的信号输入端。

本实施例中，温度检测器26采用ut300s型红外温度感应仪，能够精确的感应到加热炉2中工件的温度，水温检测器27采用tp101型电子温度计，二者将各自测量的温度信号传输至控制单元23，控制单元23根据当前的淬火介质的温度以及测量的淬火效果来判定淬火介质冷却能力的优劣。

本实施例中调压电磁阀21、控制单元23、电机驱动器24、温度检测器26和水温检测器27为已经公开的广泛运用于工业生产和日常生活的已知技术。

本实用新型的工作原理及使用流程：横移电机15通过传动丝杆16带动十字活动架12以及升降电机17和矩形升降杆13进行平移，根据设定的检测工艺在加热炉2、第一淬液容器3、第二淬火容器4和硬度测量器具5之间水平移动，当矩形升降杆13移动至上述部件的顶端时，升降电机17通过电机齿轮18啮合连接齿条19带动矩形升降杆13升降，工件夹具14上夹持的测试工件首先进入加热炉2中加热至设定的温度后、通过矩形升降杆13的上升实现取出，然后根据设定的淬火工艺，通过横向槽梁11的水平移动放入第一淬液容器3进行淬火或放入第二淬火容器4中淬火；因为第一淬液容器3和第二淬火容器4中盛装有不同类别的淬火介质，所以淬火的结果是不相同的；或者，第一淬液容器3和第二淬火容器4中盛装有相同类别的淬火介质，但是两个容器中的淬火介质温度不同，因此导致淬火的效果也不相同，或者，两个容器中的淬火介质种类和温度相同，但是放置于其中的工件的淬火时间和淬火速度产生差异，也会导致淬火的结果不同；本实用新型根据对淬火介质种类、数量和温度的调节，以及对淬火速度的调节，实现多种类型的淬火结果，当淬火操作结束后，通过横向槽梁11将测试工件放置于硬度测量器具5上进行硬度的测量并获取硬度数据，如此反复循环，直至获得所需的检测数据，从数据上反推出不同类别、温度的淬火介质冷却能力对淬火结果的影响。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。