一種常壓淬火爐及其淬火方法
【專利摘要】一種常壓淬火爐及其淬火方法，所述常壓淬火爐包括一加熱室，該加熱室由爐體和爐門圍合而成的密閉空間構成；所述爐體或爐門上設有排氣管，該排氣管與所述加熱室連通，所述排氣管上設有點火口；所述加熱室內設有電阻加熱裝置；所述爐體或爐門上設有進氣管，該進氣管的進氣口與一氨裂解裝置的排氣口連通。本發明的加熱室為一密閉的空間，當關閉爐門時，外界的空氣將不能進入到加熱室內；而處于加熱室內的空氣則由氨裂解裝置產生的氣體帶至排氣管，其中氧氣和氫氣混合后，在點火口處燃燒，從而使得加熱室內的氧氣越來越少，以致在金屬工件加熱到高溫時，金屬工件表面不會發生氧化反應。
【專利說明】一種常壓淬火爐及其淬火方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種常壓淬火爐及其淬火方法，屬于金屬工件熱處理【技術領域】。
【背景技術】
[0002]將金屬工件加熱到某一適當溫度并保持一段時間，隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齒輪、軋輥、滲碳零件等)。通過淬火與不同溫度的回火配合，可以大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度，并可獲得這些性能之間的配合(綜合機械性能)以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能，如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用于鋼件，常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時，原有在室溫下的組織將全部或大部轉變為奧氏體。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體即轉變為馬氏體。與鋼中其他組織相比，馬氏體硬度最高。淬火時的快速冷卻會使工件內部產生內應力，當其大到一定程度時工件便會發生扭曲變形甚至開裂。
[0003]淬火工藝中，將金屬工件加熱到某一適當溫度并保持一段時間是在淬火爐中進行的。淬火爐可以分為常壓淬火爐和真空淬火爐。真空淬火爐造價高，一般適用于對大、中型零部件的固溶處理及時效處理。在常壓淬火爐中，為了防止在高溫加熱階段，金屬工件與空氣中的氧氣發生氧化反應，一般需要用鋼箔包裹待淬火金屬工件以將金屬工件與空氣隔離，其缺點是需要浪費大量的鋼箔；或者是將待淬火金屬工件置于馬弗爐內，在馬弗爐內通入保護氣氛，其缺點是馬弗爐在重復使用時容易變形，因此需要經常的更換馬弗爐。
【發明內容】
[0004]本發明目的是提供一種常壓淬火爐及其淬火方法。
[0005]為達到上述目的，本發明采用的第一種技術方案是:一種常壓淬火爐，所述常壓淬火爐包括一加熱室，該加熱室由爐體和爐門圍合而成的密閉空間構成；所述爐體或爐門上設有排氣管，該排氣管與所述加熱室連通，所述排氣管上設有點火口 ；所述加熱室內設有電阻加熱裝置；所述爐體或爐門上設有進氣管，該進氣管的進氣口與一氨裂解裝置的排氣口連通。
[0006]優選的技術方案為:所述加熱室內襯有莫來石保溫棉。
[0007]優選的技術方案為:所述爐體上密封設有水冷電機，該水冷電機的轉子與一攪拌裝置連接；所述攪拌裝置位于所述加熱室內。
[0008]為達到上述目的，本發明采用的第二種技術方案是:一種采用常壓淬火爐進行淬火的方法，首先將金屬工件由所述爐門送入所述加熱室內，關閉所述爐門；然后利用所述氨裂解裝置向所述加熱室內供應氣體，該氣體是由氮氣和氫氣組成的混合氣體；接下來給所述電阻加熱裝置通電以向所述加熱室提供熱量，同時給點火口點火。
[0009]由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果:[0010]本發明的加熱室為一密閉的空間，當關閉爐門時，外界的空氣將不能進入到加熱室內；而處于加熱室內的空氣則由氨裂解裝置產生的氣體帶至排氣管，其中氧氣和氫氣混合后，在點火口出燃燒，從而使得加熱室內的氧氣越來越少，以致在金屬工件加熱到高溫時，金屬工件表面不會發生氧化反應。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]附圖1為常壓淬火爐示意圖。
[0012]以上附圖中，1、爐體；2、爐門；3、進氣管；4、排氣管；5、水冷電機；6、氨裂解裝置；7、點火口 ；8、攪拌裝置。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述:
[0014]須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的范疇。
[0015]實施例:一種常壓淬火爐及其淬火方法
[0016]參見附圖1所示，一種常壓淬火爐，所述常壓淬火爐包括一加熱室，該加熱室由爐體I和爐門2圍合而成的密閉空間構成；所述爐門2上設有排氣管4，該排氣管4與所述加熱室連通，所述排氣 管4上設有點火口 7;所述加熱室內設有電阻加熱裝置(圖中未示出)，電阻加熱裝置為現有的淬火爐中使用的普通電阻加熱器；所述爐體I上設有進氣管3，該進氣管3的進氣口與一氨裂解裝置6的排氣口連通。氨裂解裝置又可稱為氨分解爐、液氨裂解爐或者液氨制氫爐。
[0017]所述加熱室內襯有莫來石保溫棉。
[0018]所述爐體I上密封設有水冷電機5，該水冷電機5的轉子與一攪拌裝置8連接；所述攪拌裝置8位于所述加熱室內。
[0019]采用常壓淬火爐進行淬火的方法，首先將金屬工件由所述爐門2送入所述加熱室內，關閉所述爐門2 ;然后利用所述氨裂解裝置6向所述加熱室內供應氣體，該氣體是由氮氣和氫氣組成的混合氣體；接下來給所述電阻加熱裝置通電以向所述加熱室提供熱量，同時給點火口 7點火。淬火的具體方法例如溫度的設定等等，則與現有的常壓淬火爐淬火方法相同。
[0020]本實施例可以用于高速鋼、冷熱作工模具鋼、馬氏體不銹鋼、彈性合金、高溫合金、磁性材料和鈦合金的熱處理等。
[0021]本實施例的常壓淬火爐既適用于同一鋼種批量生產，又適用于多規格、多品種單件或小批量生產。本實施例的淬火爐還包括電控系統、氨氣系統、氨氣裂解系統和爐外料車等。這些結構均可采用現有技術。[0022]本實施例的爐體和爐門構成的主爐體為臥式結構，本實施例還可附設加冷卻室、隔熱閘門、工件傳送機構、加熱引出裝置、安全裝置等。
[0023]爐體和爐門為A3鋼板焊接結構。加熱室爐體和冷卻室爐體設計制造分體對接式結構。冷卻室爐體對接功能操作簡單、安全可靠。
[0024]加熱室由莫來石保溫棉內襯，可保證長期使用不變形、壽命長、加熱均勻。
[0025]冷卻室由排火口淬火油槽、鼓風機組成 。
[0026]電氣控制系統，該系統由調壓器、可控硅和微處理機組成的溫度可編程序控制系統和由PLC及各執行器件組成的機械動作可編程序控制系統兩部分組成，可實現自動化程序操作，并兼有手動操作功能。采用歐陸3504智能化溫度控制儀(英國)，控溫精度±0.1%。采用西門子可編程序控制器(德國)，實現操作過程自動控制。采用大電流、低電壓供電方式，使用可控硅調壓器與智能化控溫儀表配合，可實現溫度的連續調節。采用無紙記錄儀記錄，可連續記錄氮化、滲碳、光亮淬火全過程以便查詢工藝是否有問題。測溫元件采用雙芯S偶(鉬銠10-鉬)，一芯用于控制溫度，一芯用于記錄和報警。控制柜上設有大型模擬板，可直觀地顯示爐子的工作狀態，并可通過有關按鈕進行手動操作。具有超溫、過流、斷水、誤操作等聯鎖保護功能，并設有簡單故障自診斷功能，能及時顯示故障源并且有聲光報警系統。
[0027]氣動系統，由油霧器、油水分離器、換向閥、氣缸、管路等組成。各執行器件動作可靠，管路走向整潔美觀。
[0028]水冷卻系統，由不銹鋼截止閥、電接點壓力表、管路等組成。
[0029]爐外料車，料車進出料準確、簡便。
[0030]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種常壓淬火爐，其特征在于:所述常壓淬火爐包括一加熱室，該加熱室由爐體和爐門圍合而成的密閉空間構成；所述爐體或爐門上設有排氣管，該排氣管與所述加熱室連通，所述排氣管上設有點火口 ；所述加熱室內設有電阻加熱裝置；所述爐體或爐門上設有進氣管，該進氣管的進氣口與一氨裂解裝置的排氣口連通。
2.根據權利要求1所述的常壓淬火爐，其特征在于:所述加熱室內襯有莫來石保溫棉。
3.根據權利要求1所述的常壓淬火爐，其特征在于:所述爐體上密封設有水冷電機，該水冷電機的轉子與一攪拌裝置連接；所述攪拌裝置位于所述加熱室內。
4.一種采用權利要求1~3任一權利要求所述的常壓淬火爐進行淬火的方法，其特征在于:首先將金屬工件由所述爐門送入所述加熱室內，關閉所述爐門；然后利用所述氨裂解裝置向所述加熱室內供應氣體，該氣體是由氮氣和氫氣組成的混合氣體；接下來給所述電阻加熱裝置通電以向所述加熱室提供熱量，同時給點火口點火。
【文檔編號】C21D1/62GK103643003SQ201310378701
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年8月27日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】朱明耀 申請人:朱明耀