一種特種合金鋼高頻淬火冷卻工藝的制作方法

本發明涉及金屬熱處理工藝技術領域，具體為一種對高合金含量的特種合金鋼進行高頻淬火的冷卻工藝。

背景技術：

在高頻熱處理淬火工藝中經常遇到含Ni、Cr、V、Mo等合金元素較高的特殊合金鋼表面淬火件，這種淬火件在高頻淬火機上具有見油著火、遇水開裂的特性，它經高頻感應電流將表面迅速加熱后，需要采用淬火油或非水的介質作為其冷卻介質，否則不能達到表面淬火的技術要求。油冷卻會著火，水冷卻速度過快，淬火工件會出現裂紋或開裂現象；自然空氣冷卻速度過慢，淬火工件的表面硬度達不到。解決上述問題的傳統方法很簡單，購買符合要求的淬火液作為冷卻介質。然而，一噸成品淬火冷卻介質的市場價國產1-2萬、進口3-5萬人民幣，其價格較為昂貴，成本較高，性價比較低，在高頻機上又無法收集，因此，亟待新的淬火冷卻工藝解決上述問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種特種合金鋼高頻淬火冷卻工藝，旨在滿足特種合金鋼表面高頻淬火質量的要求，并使其工藝先進、結構簡單、經濟實用。

本發明的技術方案是：一種特種合金鋼高頻淬火的冷卻工藝，該工藝裝置包括專用夾具、熱處理工件、感應線圈和壓縮空氣容器，所述熱處理工件設置在專用夾具中，所述專用夾具夾持熱處理工件旋轉和移動；所述的感應線圈套在熱處理工件的外側，所述感應線圈與熱處理工件之間有一定的間距，所述感應線圈內軸向設有若干個冷卻介質通流孔，所述介質通流孔一端與壓縮氣體的氣閥相連，另一端與外表面的空間相連通；其工藝包括以下步驟：

步驟一 將淬火工件裝夾在感應加熱設備的感應線圈內；

步驟二 感應線圈中通入高頻感應電流使工件表面迅速加熱；

步驟三 工件表面溫度達到淬火溫度時，切斷感應線圈電源；

步驟四 在工件表面加入淬火冷卻介質，

其特征在于：

所述步驟四中的冷卻介質為壓縮氣體；

所述壓縮氣體為壓縮空氣；

所述壓縮氣體為空氣和氨氣的混合氣體；

所述的壓縮氣體可適時調節壓力。

本發明采用壓縮空氣作為感應加熱表面淬火的冷卻介質，其不但具有結構簡單、操作方便的優點，還具有安全可靠、經濟實用、成本低廉、表面淬火質量好的優點。

附圖說明

附圖1為本發明的裝置結構示意圖。

在附圖1中：1為壓縮空氣容器、2為管道、3為電磁換向閥、4為感應線圈、5為熱處理工件、6為專用夾具。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步解釋說明：

首先將熱處理工件5裝夾在專用夾具6中，并用專用夾具6將熱處理工件5感應線圈4內；其次在感應線圈4中通入高頻感應電流使熱處理工件5表面迅速加熱升溫；第三當熱處理工件5表面溫度達到淬火溫度時，切斷感應線圈4電源；第四打開壓縮氣體的氣閥，壓縮氣體通過質通流孔流入熱處理工件5的表面，熱處理工件5表面加入壓縮氣體這個淬火冷卻介質。

如附圖1所示，專用夾具6將熱處理工件5夾持并旋轉和移動；感應線圈4有距離地罩在熱處理工件5的外圍，使熱處理工件5產生高頻感應電流而獲得加熱，且在感應線圈4內設有若干個軸線指向熱處理工件5的冷卻介質通流孔；感應線圈4內的若干個通流孔通過管道2與壓縮空氣1相通，且在管道2上設有電磁換向閥3，其常態下為失電斷開；壓縮空氣1添加氨氣后即為含有氨氣的混合氣體。

本發明工作時，熱處理工件5通過感應線圈4獲得迅速加熱并達到淬火溫度；關閉感應線圈4的電源同時使電磁換向閥3處于通電狀態，管道2內含有氨氣的混合氣體迅速噴射到熱處理工件5的表面，使其獲得表面層淬硬的目的。

本發明采用含有氨氣的混合壓縮空氣噴射至熱處理工件5的表面，使熱處理工件5冷卻時能夠獲得比自然流通空氣冷卻速度快，比冷卻油冷卻速度慢的冷卻效果，從而能夠達到特殊合金鋼高頻表面淬火的冷卻要求。