专利名称：淬火实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型淬火实验装置，属于一种新型热处理实验装置。二、 背景技术材料在高于室温温度下的相转变是材料研究中的一项重要内容。目前主要有以下两种研 究方法其一、采用带有高温附件的X射线衍射仪研究。即将所研究样品置于X射线衍射仪的高 温附件的样品台上；在加热的同时利用X射线在样品中的衍射现象研究材料的相转变。这种 方法的优点在于对样品的加热和相转变研究几乎可以同步进行，较为方便快捷。然而，这种 方法对实验设备及操作人员的水平要求较高。同时，除近几年从国外购入的X射线衍射仪以 外，国内多数X射线衍射仪没有安装高温附件。另外，由于该种方法占用的实验机时较长， 因此实验费用也较高。其二、采用实验箱式电阻炉研究，这是研究材料高温组织和相转变的传统方法。具体作 法为，按既定工艺将样品在箱式电阻炉中加热到实验温度并保温一段时间，然后打开炉门， 用样品夹将样品快速夹出，放入冷却介质，如油、水等中淬火，使材料的高温组织来不及发 生相转变，从而保持到室温。然后，再用X射线衍射仪在室温下研究材料的相结构。这种方 法的优点在T对实验所需设备的要求较低， 一般的科研院所均可满足。缺点在于实验的精确 程度受人为因素影响火。操作人员从打开炉门、夹取样品，到将样品转移出来并放入冷却介 质中所用时间受其熟练程度影响。时间不同时，样品的实际淬火温度也不一致，相结构也可 能由此发生改变。此外，在高温下将箱式实验电炉的炉门打开，会导致电阻炉的炉膛、加热 体及保温材料的温度骤降，长此以往将严重影响箱式实验电炉的使用寿命。三、 发明内容本发明的目的在于提供一种在一次加热、保温和冷却过程中，可以在不同温度和保温时 间分别对多个试样快速淬火；实验过程中，受人为因素影响小，淬火温度精度高；无需开启 实验装置炉门，实验装置较一般淬火加热用实验电阻炉有更长的使用寿命的淬火实验装置。本发明的技术方案为本发明包括炉壳、保温材料、炉膛、发热体、支架、炉膛口、 炉门、热电偶，推样板置于炉膛上表面，炉壳与炉膛后壁间设有推样杆通管，推样杆通管一端与炉壳后壁预留孔相通，另一端与炉膛后部的预留孔相通，炉膛后部的预留孔置于炉膛板 上表面平齐位置，推样杆一端穿过推样杆通管置于炉膛板上表面平齐位置，推样板置于炉膛 上表面，推样板上放有试验样品，炉膛及炉壳底部开有一通孔，通孔设有落样管。安放于炉膛底部的炉膛板其沿长度中心线方向上布置两级凹槽，第一级凹槽呈V型；第 二级凹槽以第一级凹槽为中心线，宽度值与落样管的内径相同，落样管为带有楔形头部的圆 管。炉膛底部开有一上大下小的楔形圆孔，炉壳底部开有一圆形通孔，用于安装落样管 落样管下开口安装落样管塞。推样板长度方向中心线上布置有一排通孔，直径略小于落样管内径，试验样品置于其中。 推样板下表面边部有两凸棱，与推样板的长度中心线平行。 热电偶安装于炉膛上部中心处，其头部接近炉膛板上的试验样品上表面。 本发明由于在炉壳后部竖直中心线上开有通孔；该孔通过一陶瓷管与炉膛后部形状相同 的通孔相连。推样杆从其中穿过，置于位于炉膛板上的V形槽上。推样板置于炉膛板上，推 样杆的前方。试样依次置于推样板上的通孔中。炉膛板、炉膛靠近炉膛口一侧及炉壳下表面 相应位置上分别开通孔，落样管从其中穿过。落样管出口装有落样管塞，用于在加热和保温 时将落样管封闭，只有在需要进行淬火实验时开启。落样管出口下方设有淬火槽。热电偶安装于炉膛上部中心处，其头部接近炉膛板上试样上表面，以保证所测温度更接 近试样的实际温度。本发明的有益效果为一次可装入多个试样，第一次到达预设的实验温度和保温时间时，打开落样管塞，用推 样杆推动推样板向前运动，使预装于推样板第一个通孔中的样品从落样管中落入淬火槽中完 成淬火。然后关上落样管塞，继续加热至第二个预设的实验温度和保温时间点，采用于第一 次相同的淬火操作完成淬火。依此类推，即可完成多个试样在预设的温度和保温时间的快速 淬火；在保证本发明结构不变基础上，只要通过选择合适的发热体、保温料和炉膛材料，就可 以制备出工作温度在IOOO'C以下、100(TC 130(TC之间和1300'C 160(TC之间的淬火实验装置。四
附图1为本发明结构示意图； 附图2为本发明推样杆结构示意图； 附图3为本发明炉膛底板结构示意图； 附图4为本发明炉膛底板A-A截面剖视图； 附图5为本发明炉膛底板B-B截面剖视图； 附图6为本发明落样管结构示意图； 附图7为本发明推样板结构示意图； 附图8为本发明推样板A-A截面剖视图； 附图9为本发明推样板B-B截面剖视图；五具体实施方式
实施例l:本发明试验样品7置于热电偶15下方，位于炉膛板8上的推样板6上中的圆 孔中，以确保实验温度的准确测量；推样杆2通过从炉壳1后壁的预留通孔和推样杆通管16 和炉膛4后部的预留孔穿入炉膛4。保温结束时，打开落样管9出口的落样管塞10，用推样 杆2向前推动推样板6，试验样品7在推样板6带动下向前运动，直至预置于推样板第一个 通孔中的试验样品通过落样管9掉入支架12下方的淬火槽11中完成淬火。关闭落样管口塞 10，继续加热至第二个预设的实验温度和保温时间点，采用于第一次相同的淬火操作使预置 于推样板第二个通孔中的试样样品完成淬火。依此类推，即可完成多个试样在预设的温度和 保温时间的快速淬火。按附图l所示结构，炉壳1选厚度为2mm的薄铁板炉壳，炉膛4选择粘土炉膛，炉膛板8粘土材料制成；用硅酸铝纤维做保温材料3;选择粘土炉膛口 13和炉门14;选择氧化钇增 韧氧化锆陶瓷材料制成落样管9;选择镍铬一镍铝热电偶15;选择电阻丝作为加热元件5;将上述选件进行组装即制成工作温度小于iooo'c的淬火实验装置。实施例2:本发明试验样品7置于热电偶15下方，位于炉膛板8上的推样板6上中的圆 孔中，以确保实验温度的准确测量；推样杆2通过从炉壳1后壁的预留通孔和推样杆通管16 和炉膛4后部的预留孔穿入炉膛4。保温结束时，打开落样管9出口的落样管塞IO，用推样 杆2向前推动推样板6，试验样品7在推样板6带动下向前运动，直至预置于推样板第一个 通孔中的试验样品通过落样管9掉入支架12下方的淬火槽11中完成淬火。关闭落样管口塞 10，继续加热至第二个预设的实验温度和保温时间点，采用于第一次相同的淬火操作使预置于推样板第二个通孔中的试验样品完成淬火。依此类推，即可完成多个试样在预设的温度和 保温时间的快速淬火。按附图1所示结构，炉壳1选厚度为2mm的薄铁板炉壳，炉膛4选择氧化铝空心球炉膛。 炉膛板8同样选择氧化铝空心球材料制成，用硅酸铝纤维做保温材料3;选择氧化铝空心球炉膛口B和炉门14;选择氧化钇增韧氧化锆材料制成落样管9;选择铂-铑-铂热电偶15;选择碳化硅发热体作为加热元件5进行组装，即制成工作温度在100(TC 130(TC范围内的淬火 实验装置。 实施例3:本发明试验样品7置于热电偶15下方，位于炉膛板8上的推样板6上中的圆孔中，以确 保实验温度的准确测量；推样杆2通过从炉壳1后壁的预留通孔和推样杆通管16和炉膛4后 部的预留孔穿入炉膛4。保温结束时，打开落样管9出口的落样管塞10，用推样杆2向前推 动推样板6，试验样品7在推样板6带动下向前运动，直至预置于推样板第一个通孔中的试 验样品通过落样管9掉入支架12 F方的淬火槽11中完成淬火。关闭落样管口塞10，继续加 热至第二个预设的实验温度和保温时间点，采用于第一次相同的淬火操作使预置于推样板第 二个通孔中的试验样品完成淬火。依此类推，即可完成多个试样在预设的温度和保温时间的 快速淬火。本发明按附图1所示结构，炉壳1选厚度为2mm的薄铁板炉壳，炉膛4和炉膛板8用氧 化铝空心球材料制成，保温材料3用硅酸铝纤维；选择氧化铝空心球炉膛口 13和炉门14; 选择氧化钇增韧氧化锆落样管9;选择铂-铑-铂热电偶15;选择硅钼顶棒发热体5进行组装， 即制成工作温度1300。C 160(TC范围内的淬火实验装置。
权利要求
1、淬火实验装置，包括炉壳(1)、保温材料(3)、炉膛(4)、发热体(5)、支架(12)、炉膛口(13)、炉门(14)、热电偶(15)，推样板(6)置于炉膛(4)上表面，其特征在于；炉壳(1)与炉膛(4)后壁间设有推样杆通管(16)，推样杆通管(16)一端与炉壳(1)后壁预留孔相通，另一端与炉膛(4)后部的预留孔相通，炉膛(4)后部的预留孔置于炉膛板(8)上表面平齐位置，推样杆(2)一端穿过推样杆通管(16)置于炉膛板(8)上表面平齐位置，推样板(6)置于炉膛(4)上表面，推样板(6)上放有试验样品(7)，炉膛(4)及炉壳(1)底部开有一通孔，通孔设有落样管(9)。
2、 根据权利要求1所述的淬火实验装置，其特征在于；安放于炉膛(4)底部的炉膛板 (8)其沿长度中心线方向上布置两级凹槽，第一级凹槽呈V型；第二级凹槽以第一级凹槽为中心线，宽度值与落样管(9)的内径相同，落样管(9)为带有楔形头部的圆管。
3、 根据权利要求2所述的淬火实验装置，其特征在于；炉膛(4)底部开有一上大下小 的楔形圆孔，炉壳(1)底部开有一圆形通孔，用于安装落样管(9)。
4、 根据权利要求1、 2或3所述的淬火实验装置，其特征在于；落样管(9)下开口安 装落样管塞(10)。
5、 根据权利要求l所述的淬火实验装置，其特征在于；推样板(2)长度方向中心线上 布置有一排通孔，直径略小于落样管(9)内径，试验样品(7)置于其中。
6、 根据权利要求1或5所述的淬火实验装置，其特征在于；推样板(2)下表面边部有 两凸棱，与推样板(2)的长度中心线平行。
7、 根据权利要求1所述的淬火实验装置，其特征在于；热电偶(15)安装于炉膛(4) 上部中心处，其头部接近炉膛板(8)上的试验样品(7)上表面。
全文摘要
本发明涉及一种新型淬火实验装置，属于一种新型热处理实验装置。特点是炉壳与炉膛后壁间设有推样杆通管，推样杆通管一端与炉壳后壁预留孔相通，另一端与炉膛后部的预留孔相通，炉膛后部的预留孔置于炉膛板上表面平齐位置，推样杆一端穿过推样杆通管置于炉膛板上表面平齐位置，推样板置于炉膛上表面，推样板上放有试验样品，炉膛及炉壳底部开有一通孔，通孔内设有落样管。本发明可在一次加热过程中实现对多个样品在不同温度和保温时间下分别予以淬火，操作简便。在发明结构不变基础上，只要通过选择合适的发热体、保温料和炉膛材料，就可制备出工作温度在1000℃以下、1000℃~1300℃之间和1300℃~1600℃之间本发明装置。
文档编号C21D1/62GK101403026SQ20081017417
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月5日 优先权日2008年11月5日
发明者任慧平, 安胜利, 宋希文, 敏 谢, 鸣 赵 申请人:内蒙古科技大学