一种高碳冷作模具钢的热处理工艺的制作方法

[0001]
本发明涉及冷作模具生产技术领域，具体为一种高碳冷作模具钢的热处理工艺。


背景技术：

[0002]
高碳高合金冷作模具钢由于含碳量高，会在内部形成大量的碳化物，如果不采取措施就会造成粗大、网状的低共溶碳化物的不均匀微观组织，会严重影响材料的性能，高碳高合金冷作模具钢对钢具的要求非常高，需要具有良好的耐磨性、足够的强度和一定的韧性，如果不消除钢内部的微观组织，就会影响钢具的使用，所以需要对高碳高合金冷作模具钢进行热处理；
[0003]
现有的高碳冷作模具钢的热处理工艺，一般都需要多次的转化不同腔室，转移过程非常麻烦，且会消耗一定的能量，非常影响工作效率，且操作非常麻烦。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种高碳冷作模具钢的热处理工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的高碳冷作模具钢的热处理装置，一般都需要多次的转化不同腔室，转移过程非常麻烦，且会消耗一定的能量，非常影响工作效率，且操作非常麻烦的问题。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高碳冷作模具钢的热处理工艺，包括如下步骤：
[0006]
s1：将胚料进行一次固溶，对固溶炉内的热气进行利用；
[0007]
s2：随后将胚料放入回火炉，进行回火；
[0008]
s3：回火结束后，胚料转移；
[0009]
s4：将胚料进行二次固溶；
[0010]
s5：固溶结束后，转移到回火炉，进行二次回火；
[0011]
s6:热处理后将坯料取出。
[0012]
一种用于完成上述热处理工艺的热处理装置，包括第一壳体、第一加热块、第三壳体和第二加热块，所述第一壳体顶端的一侧固定连接有第一出气口，所述第一壳体一侧的顶端固定连接有第二输送管道，所述第一壳体一侧的底端固定连接有第一输送管道，所述第二输送管道与第一输送管道的外侧固定连接有隔热腔，且隔热腔的内部填充有保温颗粒，所述隔热腔与保温颗粒之间设置有保温腔，所述隔热腔的一侧与第一壳体固定连接，所述隔热腔的另一侧固定连接有第二壳体，且第二壳体的内部固定连接有第三壳体，所述第二壳体与第三壳体之间设置有空腔，所述第一输送管道与第二输送管道的一侧均与第三壳体相连通，所述第一输送管道与第二输送管道内部的两侧均设置有开关结构，所述隔热腔的顶端固定连接有真空泵，且真空泵的底端固定连接有计量表，所述真空泵的一侧固定连接有第二出气口，所述第二出气口的一端与第一壳体顶端的另一侧相连通，所述真空泵的另一侧固定连接有旋流分离器，且旋流分离器的两侧均固定连接有进气管，所述进气管的一端与真空泵的另一侧相连通，所述进气管的另一端与空腔相连通，所述第一壳体顶端的
一侧活动连接有第一控制把，所述第一壳体顶端的另一侧活动连接有第二控制把，所述第一控制把与第二控制把的底端活动铰接有第二支撑板，所述第一壳体内部的顶端固定连接有第二加热块，所述第一壳体内部一侧的顶端固定连接有风机，所述第一壳体内部的两侧均固定连接有第二温度传感器，所述第一壳体内部的底端设置有淬火结构，所述第三壳体内部的顶端固定连接有第一加热块，所述第三壳体的一侧活动连接有第三控制把，所述第一控制把一侧的顶端和底端、第二控制把的一侧、第三控制把的一侧均设置有复位结构，所述复位结构包括有按压块、复位弹簧、预留槽和控制块，所述预留槽均设置在第一控制把一侧的顶端和底端、第二控制把的一侧、第三控制把的一侧，所述预留槽内部的顶端活动铰接有控制块，所述控制块的一侧固定连接有按压块，所述控制块的另一侧固定连接有复位弹簧，且复位弹簧的一侧与预留槽内部的一侧固定连接，所述第三壳体内部的一侧固定连接有第四控制把，所述第三控制把与第四控制把的底端活动铰接有第一支撑板，所述第二支撑板与第一支撑板顶端的一侧均设置有防护阻挡结构，所述第三壳体内部两侧的顶端均固定连接有第一温度传感器。
[0013]
优选的，所述第一温度传感器固定在同一水平线上，所述第一温度传感器关于第三壳体的垂直中心线对称分布。
[0014]
优选的，所述淬火结构包括有固定块、淬火腔、进液口、收缩弹簧、第一滑块、出液口、第一滑槽和过滤网，所述淬火腔设置在第一壳体内部的底端，所述淬火腔一侧的顶端固定连接有进液口，所述淬火腔另一侧的底端固定连接有出液口，所述淬火腔内部的两侧皆均匀固定连接有第一滑块，所述淬火腔内部底端的两侧均固定连接有收缩弹簧，且收缩弹簧的顶端固定连接有固定块，所述固定块的两侧皆均匀设置有第一滑槽，所述固定块的内部设置有过滤网。
[0015]
优选的，所述第一滑槽与第一滑块均呈等间距设置，所述第一滑槽与第一滑块之间构成滑动结构。
[0016]
优选的，所述防护阻挡结构包括有防护弹簧、第二滑块、防护软垫、防护板和挡板，所述挡板固定连接在第二支撑板和第一支撑板顶端的一侧，所述挡板内部的顶端和底端皆均匀固定连接有第二滑块，所述挡板内部的一侧均匀固定连接有防护弹簧，且防护弹簧的一侧固定连接有防护板，所述防护板的一侧固定连接有防护软垫。
[0017]
优选的，所述防护弹簧尺寸一致，所述防护弹簧在挡板上呈等间距设置。
[0018]
优选的，所述开关结构包括有第一连杆、第二连杆、扭力弹簧、盖板和密封圈，所述盖板活动铰接在第一输送管道与第二输送管道内部的两侧，所述盖板的两端均固定连接有扭力弹簧，所述盖板的底端均固定连接有密封圈，所述盖板的一侧均活动铰接有第一连杆，所述第一连杆的一侧均活动铰接有第二连杆，且第二连杆的顶端均与第一输送管道和第二输送管道的顶端活动铰接。
[0019]
优选的，所述盖板的长度小于第二输送管道的内径，所述盖板通过扭力弹簧与第二输送管道之间构成旋转结构。
[0020]
优选的，s1中将胚料进行一次固溶，对固溶炉内的热气进行利用的方法为：
[0021]
s11：首先将高碳冷作模具钢的胚料放置到第二支撑板15的顶端，第二加热块20启动对第一壳体3的内部进行加热，第二温度传感器18对第一壳体3内部的温度进行检测；
[0022]
s12：然后将第一壳体3内部的温度升温至一千四百摄氏度，并维持三十分钟，三十
分钟后，风机19启动对胚料进行快速降温；
[0023]
s13：同时真空泵5启动，通过第二出气口23和进气管27将第一壳体3内部的高温气体输入空腔12的内部，对第三壳体13进行加热预处理，计量表28对输入的气体量进行检测，对输入的量进行限定，再利用第一出气口1将第一壳体3内剩余的高温输入到工厂的加热系统中，对热能进行充分利用。
[0024]
优选的，s2中随后将胚料放入回火炉，进行回火的方法为：
[0025]
s21：首先将胚料的温度降低到五百度摄氏度后，拉动第一控制把2，将第一控制把2底端的按压块1701固定到第一壳体3的外侧，使第二支撑板15保持倾斜，胚料在自身重力的作用下会划入第二输送管道22的内部，并撞击打开盖板2504，使扭力弹簧2503保持紧绷，第一连杆2501与第二连杆2502可以使盖板2504保持稳定，当胚料划入第三壳体13的内部时，扭力弹簧2503复位带动盖板2504对第二输送管道22进行关闭，密封圈2505可以增加盖板2504的密封性；
[0026]
s22：之后胚料顺着第二输送管道22掉落到第一支撑板11的顶端，并撞击到防护板2404，胚料进入第三壳体13内部后，按压按压块1701，复位弹簧1702收缩，使控制块1704收缩到预留槽1703的内部，将第一控制把2和第二控制把4推入第一壳体3的内部，复位弹簧1702带动控制块1704复位，使第二支撑板15固定到第一输送管道21的一侧；
[0027]
s23：胚料撞击防护板2404通过防护弹簧2401将力转化为防护板2404收缩的力，第二滑块2402对防护板2404的收缩进行限位，对胚料进行防护；
[0028]
s24：最后第一加热块7启动对第三壳体13进行加热，第一温度传感器9对第三壳体13内部的温度进行检测，将第三壳体13内的温度升高到八百摄氏度，维持两小时，继续升高到八百五十摄氏度，并维持三小时，最后将胚料降温到五百摄氏度。
[0029]
优选的，s3中回火结束后，将胚料重新投入固溶炉内的方法为：
[0030]
推动第三控制把6，使第一支撑板11倾斜，让胚料顺着第一支撑板11和第一输送管道21掉落到第二支撑板15的顶端。
[0031]
优选的，s4中将胚料进行二次固溶的方法为：
[0032]
s41：首先将第一壳体3内部的温度升高到一千摄氏度，维持四十五分钟，通过进液口1603将淬火液输入淬火腔1602的内部，随后按压第一控制把2和第二控制把4，带动第二支撑板15按压固定块1601下降，将胚料浸入淬火液的内部，进行淬火，使胚料温度下降到一百摄氏度；
[0033]
s42：最后松开第一控制把2和第二控制把4，收缩弹簧1604带动固定块1601复位，第一滑块1605与第一滑槽1607之间构成滑动结构，对固定块1601进行限位，在固定块1601升高的同时，过滤网1608对淬火液进行过滤，再通过出液口1606将淬火液取出，便于重复利用。
[0034]
优选的，s5中固溶结束后，转移到回火炉，进行二次回火的方法为：
[0035]
最后可拉动第一控制把2和第二控制把4将第二支撑板15抬高到第二输送管道22的一侧，并重新输入第一支撑板11的顶端，将温度升高到七百摄氏度，并维持四个小时，随后降温到五百五十摄氏度出炉，热处理工艺结束；
[0036]
优选的，s6:热处理后对坯料进行冷却处理，并将坯料取出的方法为：
[0037]
待热处理后的坯料冷却成型后，借助工具将所成型的原料从装置内部取出即可。
[0038]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0039]
1.本发明改进热处理工艺，避免了高碳冷作模具钢热处理过程中进行转移时的热量流失，同时还对而处理过程中的热量进行回收再利用，节约资源，节省资金，提高工作效率；
[0040]
2.通过拉动第一控制把，将第一控制把底端的按压块固定到第一壳体的外侧，使第二支撑板保持倾斜，胚料在自身重力的作用下通过第二输送管道划入第三壳体的内部时，掉落到第一支撑板的顶端，胚料进入第三壳体内部后，按压按压块，复位弹簧收缩，使控制块收缩到预留槽的内部，将第一控制把和第二控制把推入第一壳体的内部，复位弹簧带动控制块复位，使第二支撑板固定到第一输送管道的一侧，推动第三控制把，使第一支撑板倾斜，让胚料顺着第一支撑板和第一输送管道掉落到第二支撑板的顶端，并将第一壳体内部的温度升高到一千摄氏度，维持四十五分钟，拉动第一控制把和第二控制把将第二支撑板抬高到第二输送管道的一侧，胚料顺着第二输送管道重新输入第一支撑板的顶端，将温度升高到七百摄氏度，并维持四个小时，随后降温到五百五十摄氏度出炉，热处理工艺结束；
[0041]
3.通过在淬火腔一侧的顶端固定连接有淬火腔，利用进液口将淬火液输入淬火腔的内部，随后按压第一控制把和第二控制把，带动第二支撑板按压固定块下降，将胚料浸入淬火液的内部，进行淬火，淬火完成后，松开第一控制把和第二控制把，收缩弹簧带动固定块复位，第一滑块与第一滑槽之间构成滑动结构，对固定块进行限位，在固定块升高的同时，过滤网对淬火液进行过滤，再通过出液口将淬火液取出，便于淬火液的重复利用；
[0042]
4.通过在隔热腔的顶端固定连接有真空泵，真空泵启动，通过第二出气口和进气管将第一壳体内部的高温气体输入空腔的内部，对第三壳体进行加热预处理，计量表对输入的气体量进行检测，对输入的量进行限定，再利用第一出气口将第一壳体内剩余的高温输入到工厂的加热系统中，对热能进行充分利用。
附图说明：
[0043]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]
图1为本发明的热处理工艺流程图；
[0045]
图2为本发明的正视剖面结构示意图；
[0046]
图3为本发明的第一壳体正视剖面结构示意图；
[0047]
图4为本发明的第二输送管道正视剖面结构示意图；
[0048]
图5为本发明的支撑柱局部剖面结构示意图；
[0049]
图6为本发明的防护阻挡结构正视剖面结构示意图；
[0050]
图7为本发明的真空泵局部结构示意图；
[0051]
图8为本发明的固定块俯视结构示意图；
[0052]
图9为本发明的隔热腔侧视剖面结构示意图。
[0053]
图中：1、第一出气口；2、第一控制把；3、第一壳体；4、第二控制把；5、真空泵；6、第
三控制把；7、第一加热块；8、第二壳体；9、第一温度传感器；10、第四控制把；11、第一支撑板；12、空腔；13、第三壳体；14、隔热腔；15、第二支撑板；16、淬火结构；1601、固定块；1602、淬火腔；1603、进液口；1604、收缩弹簧；1605、第一滑块；1606、出液口；1607、第一滑槽；1608、过滤网；17、复位结构；1701、按压块；1702、复位弹簧；1703、预留槽；1704、控制块；18、第二温度传感器；19、风机；20、第二加热块；21、第一输送管道；22、第二输送管道；23、第二出气口；24、防护阻挡结构；2401、防护弹簧；2402、第二滑块；2403、防护软垫；2404、防护板；2405、挡板；25、开关结构；2501、第一连杆；2502、第二连杆；2503、扭力弹簧；2504、盖板；2505、密封圈；26、旋流分离器；27、进气管；28、计量表；29、保温颗粒；30、保温腔。
具体实施方式：
[0054]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0055]
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种高碳冷作模具钢的热处理工艺，包括如下步骤：
[0056]
s1：将胚料进行一次固溶，对固溶炉内的热气进行利用；
[0057]
s2：随后将胚料放入回火炉，进行回火；
[0058]
s3：回火结束后，胚料转移；
[0059]
s4：将胚料进行二次固溶；
[0060]
s5：固溶结束后，转移到回火炉，进行二次回火；
[0061]
s6:热处理后将坯料取出。
[0062]
请参阅图2-9，用于完成权利要求1所述的热处理工艺的热处理装置包括第一壳体3、第一加热块7、第三壳体13和第二加热块20，第一壳体3顶端的一侧固定连接有第一出气口1，第一壳体3一侧的顶端固定连接有第二输送管道22，第一壳体3一侧的底端固定连接有第一输送管道21，第二输送管道22与第一输送管道21的外侧固定连接有隔热腔14，且隔热腔14的内部填充有保温颗粒29，隔热腔14与保温颗粒29之间设置有保温腔30，隔热腔14的一侧与第一壳体3固定连接，隔热腔14的另一侧固定连接有第二壳体8，且第二壳体8的内部固定连接有第三壳体13，第二壳体8与第三壳体13之间设置有空腔12，第一输送管道21与第二输送管道22的一侧均与第三壳体13相连通，第一输送管道21与第二输送管道22内部的两侧均设置有开关结构25，开关结构25包括有第一连杆2501、第二连杆2502、扭力弹簧2503、盖板2504和密封圈2505，盖板2504活动铰接在第一输送管道21与第二输送管道22内部的两侧，盖板2504的两端均固定连接有扭力弹簧2503，盖板2504的底端均固定连接有密封圈2505，盖板2504的一侧均活动铰接有第一连杆2501，第一连杆2501的一侧均活动铰接有第二连杆2502，且第二连杆2502的顶端均与第一输送管道21和第二输送管道22的顶端活动铰接；
[0063]
盖板2504的长度小于第二输送管道22的内径，盖板2504通过扭力弹簧2503与第二输送管道22之间构成旋转结构，便于进行物料转移；
[0064]
隔热腔14的顶端固定连接有真空泵5，且真空泵5的底端固定连接有计量表28，真
空泵5的一侧固定连接有第二出气口23，第二出气口23的一端与第一壳体3顶端的另一侧相连通，真空泵5的另一侧固定连接有旋流分离器26，且旋流分离器26的两侧均固定连接有进气管27，进气管27的一端与真空泵5的另一侧相连通，进气管27的另一端与空腔12相连通，第一壳体3顶端的一侧活动连接有第一控制把2，第一壳体3顶端的另一侧活动连接有第二控制把4，第一控制把2与第二控制把4的底端活动铰接有第二支撑板15，第一壳体3内部的顶端固定连接有第二加热块20，第一壳体3内部一侧的顶端固定连接有风机19，第一壳体3内部的两侧均固定连接有第二温度传感器18，第一壳体3内部的底端设置有淬火结构16，淬火结构16包括有固定块1601、淬火腔1602、进液口1603、收缩弹簧1604、第一滑块1605、出液口1606、第一滑槽1607和过滤网1608，淬火腔1602设置在第一壳体3内部的底端，淬火腔1602一侧的顶端固定连接有进液口1603，淬火腔1602另一侧的底端固定连接有出液口1606，淬火腔1602内部的两侧皆均匀固定连接有第一滑块1605，淬火腔1602内部底端的两侧均固定连接有收缩弹簧1604，且收缩弹簧1604的顶端固定连接有固定块1601，固定块1601的两侧皆均匀设置有第一滑槽1607，固定块1601的内部设置有过滤网1608；
[0065]
第一滑槽1607与第一滑块1605均呈等间距设置，第一滑槽1607与第一滑块1605之间构成滑动结构，对固定块1601进行限位；
[0066]
第三壳体13内部的顶端固定连接有第一加热块7，第三壳体13的一侧活动连接有第三控制把6，第一控制把2一侧的顶端和底端、第二控制把4的一侧、第三控制把6的一侧均设置有复位结构17，复位结构17包括有按压块1701、复位弹簧1702、预留槽1703和控制块1704，预留槽1703均设置在第一控制把2一侧的顶端和底端、第二控制把4的一侧、第三控制把6的一侧，预留槽1703内部的顶端活动铰接有控制块1704，控制块1704的一侧固定连接有按压块1701，控制块1704的另一侧固定连接有复位弹簧1702，且复位弹簧1702的一侧与预留槽1703内部的一侧固定连接，第三壳体13内部的一侧固定连接有第四控制把10，第三控制把6与第四控制把10的底端活动铰接有第一支撑板11，第二支撑板15与第一支撑板11顶端的一侧均设置有防护阻挡结构24，防护阻挡结构24包括有防护弹簧2401、第二滑块2402、防护软垫2403、防护板2404和挡板2405，挡板2405固定连接在第二支撑板15和第一支撑板11顶端的一侧，挡板2405内部的顶端和底端皆均匀固定连接有第二滑块2402，挡板2405内部的一侧均匀固定连接有防护弹簧2401，且防护弹簧2401的一侧固定连接有防护板2404，防护板2404的一侧固定连接有防护软垫2403；
[0067]
防护弹簧2401尺寸一致，防护弹簧2401在挡板2405上呈等间距设置，使防护效果更均匀；
[0068]
第三壳体13内部两侧的顶端均固定连接有第一温度传感器9；
[0069]
第一温度传感器9固定在同一水平线上，第一温度传感器9关于第三壳体13的垂直中心线对称分布，使检测结果更准确。
[0070]
基于上述的热处理装置，s1中将胚料进行一次固溶，对固溶炉内的热气进行利用的方法为：
[0071]
s11：首先将高碳冷作模具钢的胚料放置到第二支撑板15的顶端，第二加热块20启动对第一壳体3的内部进行加热，第二温度传感器18对第一壳体3内部的温度进行检测；
[0072]
s12：然后将第一壳体3内部的温度升温至一千四百摄氏度，并维持三十分钟，三十分钟后，风机19启动对胚料进行快速降温；
[0073]
s13：同时真空泵5启动，通过第二出气口23和进气管27将第一壳体3内部的高温气体输入空腔12的内部，对第三壳体13进行加热预处理，计量表28对输入的气体量进行检测，对输入的量进行限定，再利用第一出气口1将第一壳体3内剩余的高温输入到工厂的加热系统中，对热能进行充分利用。
[0074]
s2中随后将胚料放入回火炉，进行回火的方法为：
[0075]
s21：首先将胚料的温度降低到五百度摄氏度后，拉动第一控制把2，将第一控制把2底端的按压块1701固定到第一壳体3的外侧，使第二支撑板15保持倾斜，胚料在自身重力的作用下会划入第二输送管道22的内部，并撞击打开盖板2504，使扭力弹簧2503保持紧绷，第一连杆2501与第二连杆2502可以使盖板2504保持稳定，当胚料划入第三壳体13的内部时，扭力弹簧2503复位带动盖板2504对第二输送管道22进行关闭，密封圈2505可以增加盖板2504的密封性；
[0076]
s22：之后胚料顺着第二输送管道22掉落到第一支撑板11的顶端，并撞击到防护板2404，胚料进入第三壳体13内部后，按压按压块1701，复位弹簧1702收缩，使控制块1704收缩到预留槽1703的内部，将第一控制把2和第二控制把4推入第一壳体3的内部，复位弹簧1702带动控制块1704复位，使第二支撑板15固定到第一输送管道21的一侧；
[0077]
s23：胚料撞击防护板2404通过防护弹簧2401将力转化为防护板2404收缩的力，第二滑块2402对防护板2404的收缩进行限位，对胚料进行防护；
[0078]
s24：最后第一加热块7启动对第三壳体13进行加热，第一温度传感器9对第三壳体13内部的温度进行检测，将第三壳体13内的温度升高到八百摄氏度，维持两小时，继续升高到八百五十摄氏度，并维持三小时，最后将胚料降温到五百摄氏度。
[0079]
s3中回火结束后，将胚料重新投入固溶炉内的方法为：
[0080]
推动第三控制把6，使第一支撑板11倾斜，让胚料顺着第一支撑板11和第一输送管道21掉落到第二支撑板15的顶端。
[0081]
s4中将胚料进行二次固溶的方法为：
[0082]
s41：首先将第一壳体3内部的温度升高到一千摄氏度，维持四十五分钟，通过进液口1603将淬火液输入淬火腔1602的内部，随后按压第一控制把2和第二控制把4，带动第二支撑板15按压固定块1601下降，将胚料浸入淬火液的内部，进行淬火，使胚料温度下降到一百摄氏度；
[0083]
s42：最后松开第一控制把2和第二控制把4，收缩弹簧1604带动固定块1601复位，第一滑块1605与第一滑槽1607之间构成滑动结构，对固定块1601进行限位，在固定块1601升高的同时，过滤网1608对淬火液进行过滤，再通过出液口1606将淬火液取出，便于重复利用。
[0084]
s5中固溶结束后，转移到回火炉，进行二次回火的方法为：
[0085]
最后可拉动第一控制把2和第二控制把4将第二支撑板15抬高到第二输送管道22的一侧，并重新输入第一支撑板11的顶端，将温度升高到七百摄氏度，并维持四个小时，随后降温到五百五十摄氏度出炉，热处理工艺结束；
[0086]
s6:热处理后对坯料进行冷却处理，并将坯料取出的方法为：
[0087]
待热处理后的坯料冷却成型后，借助工具将所成型的原料从装置内部取出即可。
[0088]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在
不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。