专利名称：抗冲击材料的热处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种抗冲击材料的热处理设备，特别是针对适用于列车缓冲器这 样的受到较大的冲击力的环境中长期工作的要求的抗冲击材料产品的热处理设备。
背景技术：
材料，例如抗冲击材料的强度、硬度、塑性和韧性通常是一个矛盾的统一体。选择 合理的合金成分和含量以达到优选的合金材料，一直是行业中努力的方向。另外，行业也在追求采用合理的热处理工艺及其相适应的热处理设备可以完成对 已有产品的机械性能的调整，这不仅是制造抗冲击材料的技术环节，同时，合理的热处理工 艺和设备也将对抗冲击材料的硬度和韧性等机械性能和减少或消除应力具有积极的作用； 改善合金元素在组织中的分布形式和存在形式，使合金成分得到更有效的利用。而作为现 代化企业的自动化要求，也应配以相对应的自动化设备，以实现上述热处理工艺。以列车用缓冲器为例，其用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的变化或在起 动、制动及调车作业时车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和振动。缓冲器有耗散车辆之间冲 击和振动的功能，从而减轻对车体结构和装载货物的破坏作用。因此，其所要求的抗冲击和 振动能力等机械性能较为特殊。基于上述用途，要求提供一种与抗冲击材料产品相适应的的热处理设备，以满足 机械要求的同时，使其具有金属成本低、能够使得抗冲击材料具有良好适宜的强度、硬度、 塑性和韧性、以及热处理工艺设备简单、操作方便、自动化程度高、环境污染小的特点。
实用新型内容为解决上述技术问题，提供一种抗冲击材料产品的热处理设备，其包括热处理系统和将所述抗冲击材料在所述热处理系统间运输连接的运输系统，以及同热处理系统和运输系统相连的上位控制单元；所述热处理系统沿着所述运输系统依次具 有可设定加热温度和停留时间的退火炉、淬火炉、回火炉，在所述淬火炉和所述回火炉之 间还具有可以设定冷却温度和停留时间的、置有冷却介质为水溶性淬火液的淬火槽；所述 在退火炉、淬火炉、回火炉或淬火槽上，还设有检测所述抗冲击材料在其中的时间装置和温 度装置，所述装置能向所述上位控制单元发出数据信号；所述上位控制单元可根据所述时 间和温度装置发出的数据信号，向所述热处理系统和运输系统发出控制信号，调整所述抗 冲击材料在炉内的温度和停留时间。
图1是本热处理设备的示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种与新型抗冲击材料相适用的热处理设备，其中所述抗冲击材料的化学成分及其质量百分比为c 0. 27-0. 32 ；Mn 0. 80-0. 90 ；Si 0. 20-0. 60 ；Cr 0. 30-0. 70 ；Mo 0. 10-0. 20 ；Ni 0. 10-0. 20。其中各合金所具有的主要功能为碳(C)碳含量越高，钢的强度和硬度值增加，塑性和韧性值降低；硅(Si)强化铁素体，提高抗拉强度和屈服强度，提高耐热性和耐蚀性，降低韧性和塑性；锰(Mn)提高强度，硬度和耐磨性；铬(Cr)降低钢的导热性，能提高耐磨性；钼(Mo)强化铁素体，提高高温性能，改善脆性；镍(Ni)扩大奥氏体区，是奥氏体化的有效元素，提高强度而不显著降低塑性，有 良好的耐腐蚀能力。针对上述抗冲击材料进行热处理的设备为1、退火炉1 温度可被设为900士 10°C，停留时间可被设为60士5分钟的退火炉1。退火时，将抗冲击材料8置于温度低于100 士 10°C的退火炉1里，升温到 900士 10°C，保温60士5分钟，在温度低于600°C时出炉，然后置于第一空气冷却处I，进行第 一次空冷；优选的退火炉共分7个加热区，各个加热区温度设定为900士 10°C。多个被预制成 与退火炉1的尺寸相适应的抗冲击材料8工件依批次通过上述7个加热区，而被加热升温， 并依次连续的在上述7个加热区中保温，以使得抗冲击材料8在退火炉中获得有效长度的 保温时间。加热区数量也可以是其他的数量，其确定依据之一是与工件所需加热的时间相 适应，以保证工件的加热要求，和大规模连续生产的要求。同时为达到自动化生产和更有效的控制退火工序的目的，在上述的7个加热区中 可以设有温度监控设备9，以实现温度的显示、记录和远程报告，并进一步实现对退火炉温 度的及时调整。优选的，一、二、三、四、五加热区采用TCW-32A三相调压，六七区用数显仪表 示温度，每个区都有EL-100-60多点记录仪显示记录温度。抗冲击材料8在保温60士5分 钟后出炉，然后至于第一空气冷却处I，进行第一次空冷。2、淬火炉2和淬火槽7 温度可被设为550士 10°C和880士 10°C，相应的停留时间 可被设为60士5分钟和90士5分钟的淬火炉2 ；冷却后产品温度设为300°C，置有冷却介质 为水溶性淬火液3的淬火槽7。淬火时，将前述经过第一次空冷的抗冲击材料8置于温度低于100士 10°C的淬火 炉里，然后温度升高并控制在550士 10°C的淬火炉2中保温60士5分钟后，然后继续升温到 880士 10°C，保温90士5分钟。取出置于淬火槽7淬火，冷却介质为水溶性淬火液3，抗冲击 材料8冷致300°C左右后被运出淬火槽7。优选的淬火炉，由5个加热区组成，各个加热区温度控制到550 士 10°C和 880士 10°C。工件相应的停留时间可被设为60士5分钟和90士5分钟后，自动置入淬火槽7， 进行淬火。各个加热区中可以设有温度监控设备9，以实现温度的显示、记录和远程报告，并 进一步实现对淬火炉温度的及时调整。优选的，各个加热区可以设有数显智能温控仪主控， 多点记录仪集中记录并监控。另外，加热区数量也可以是其他的数量，其确定依据之一是与 工件所需加热的时间相适应，以保证工件的加热要求，和大规模连续生产的要求。[0025]淬火采用的冷却介质为水溶性淬火液3。优选的是配有PVAlO%，三己醇胺1%，苯 甲酸纳0. 2%，太古油0. 2%的水溶性淬火液。为实现进一步的自动化生产，与淬火槽7相 连接的淬火介质系统5可以采用具有自动化能力较高大循环形式，并配有特殊搅拌功能， 保证淬火液的连续和稳定供应。淬火液3淬火前的温度可以为正常温度，例如30度以下。 抗冲击材料8在淬火液3内滞留时间8-25分钟，通过淬火槽7中的温度监控设备9检测工 件的冷却温度，当工件冷致300°C左右，然后由淬火槽7提升机传送带把工件送出淬火槽7 到区域II处，然后进行回火处理。3、回火炉4 温度可被设为580士 10°C，停留时间可被设为150士5分钟的回火炉4。回火时，将前述经过淬火的抗冲击材料8置于温度低于50士 10°C的回火炉4里，升 温到580士 10°C，保温150士5分钟取出，然后至于第二空气冷却处III，进行空冷。优选回火炉由5个加热区组成的，各个加热区温度升到580 士 10°C，保温150 士 5 分钟取出的进行空冷。加热区的数量同样基于上述原因可以选择其他的数量，而每个加热 区可以设有数显智能温控仪主控，多点记录仪集中记录并监控等温度监控设备9，以实现温 度的显示、记录和远程报告。4、运输系统其将所述抗冲击材料在所述热处理系统间运输连接，以实现所述抗 冲击材料的热处理工艺。其包括如下部分将出自所述退火炉1的所述抗冲击材料8运至第一空气冷却处 I，再运至所述淬火炉2的第一运输设备A ；将出自所述退淬火炉2的所述抗冲击材料8运 至所述淬火槽7冷却，再运至区域II处的第二运输设备B ；将所述抗冲击材料8运至所述 回火炉4，再运至第二空气冷却处III的第三运输设备C。例如采用起吊设备，输送带等直 线运输设备等。另外，本热处理设备在上述需要时间控制的区域还配有检测所述抗冲击材料停留 在上述炉中时间的计时设备10，并可以实现时间的显示、记录和远程报告，便于整个生产的
高度自动化。作为更进一步的改进，本热处理设备中还具有上位控制单元6，本系统中的退火炉 1、淬火炉2和淬火槽7、淬火介质系统5、回火炉4以及运输系统可以分别或同时的通过有 线或无线11的形式同上位控制单元6相连接，以使得上位控制单元6可以获得本系统中的 计时设备10和温度监控设备9发出的数据信号，并及时调整炉内的温度和停留时间，并控 制运输系统与其相配合及时运输，最终实现整个系统的大规模化的系统自动控制。上述热处理设备具有自动程度高、便于对其全程进行远程和现场的过程控制、保 证热处理工艺的顺利进行、使所述抗冲击材料达到所需的机械性能、污染小等特点。本实用新型所述抗冲击材料经过上述设备处理后，其抗拉强度795MPA，屈服强 度655MPA，延伸率14%，收缩率30%，硬度HB :241_302，适用于制造抗冲击和振动的产 品，并具有较长的使用寿命，例如列车用缓冲器产品。本实用新型中所揭示的多种功能结构及其实施例，均通过权利要求得到体现和保 护，任何根据本实用新型中所示的附图和实施例所得到的启示，均落入本实用新型所保护 的范围之中。
权利要求一种抗冲击材料的热处理设备，其特征在于，包括热处理系统和将所述抗冲击材料在所述热处理系统间运输连接的运输系统，以及同热处理系统和运输系统相连的上位控制单元；所述热处理系统沿着所述运输系统依次具有可设定加热温度和停留时间的退火炉、淬火炉、回火炉，在所述淬火炉和所述回火炉之间还具有可以设定冷却温度和停留时间的、置有冷却介质为水溶性淬火液的淬火槽；所述在退火炉、淬火炉、回火炉或淬火槽上，还设有检测所述抗冲击材料在其中的时间装置和温度装置，所述装置能向所述上位控制单元发出数据信号；所述上位控制单元可根据所述时间和温度装置发出的数据信号，向所述热处理系统和运输系统发出控制信号，调整所述抗冲击材料在炉内的温度和停留时间。
2.根据权利要求1所述抗冲击材料的热处理设备，其特征在于所述热处理系统和运 输系统通过有线或无线的形式同上位控制单元相连。
专利摘要一种抗冲击材料的热处理设备，包括热处理系统和将所述抗冲击材料所述热处理系统间运输连接的运输系统，以及同热处理系统和运输系统相连的上位控制单元；所述热处理系统沿着所述运输系统依次具有可设定加热温度和停留时间的退火炉、淬火炉、回火炉，在所述淬火炉和所述回火炉之间还具有可以设定冷却温度和停留时间的、置有冷却介质为水溶性淬火液的淬火槽；所述在退火炉、淬火炉、回火炉或淬火槽上，还设有检测所述抗冲击材料在其中的时间装置和温度装置，所述装置能向所述上位控制单元发出数据信号；所述上位控制单元可根据所述时数据信号，实现对同其相连的热处理系统和运输系统的自动化控制。该设备结构简单、自动化程度高、污染小。
文档编号C21D1/18GK201593056SQ20092017432
公开日2010年9月29日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者徐晓刚 申请人:宁波金汇精密铸造有限公司