钢带连续立式淬火装置及淬火方法的探究

钢带连续立式淬火装置及淬火方法的探究

肖成 陶狄锋 严岳锋

浙江宏恩智能装备技术有限公司 浙江绍兴 312300

摘要：淬火的目的是大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同要求。本文介绍的钢带连续立式淬火装置，克服了钢带自身重力产生弯曲和卧式油冷导致钢带弯曲的缺陷，提高生产效率，降低人工成本。

关键词：淬火、保温层、加热棒、钢带

1、技术背景

目前钢带淬火主要有两种方式，一种为非连续淬火，一种为连续卧式淬火。

钢带非连续淬火是将钢带裁剪成指定长度后，适量放入炉中淬火、油冷等相关工艺处理。此方法操作繁琐效率低下，人工成本较高，因此目前市场应用较少。

连续卧式淬火是钢带经过卧式淬火炉淬火后卧式淬火炉油槽进行冷却，卧式淬火炉油槽内有淬火油，下方设置有接油槽。由于生产线较长(否则达不到淬火要求或效率低下)，钢带自身重力原因将产生弯曲。另外当钢带通过卧式淬火油槽时，部分淬火油将从钢带进入淬火油槽的开口处形成溢出的油斜面，这会使钢带冷却速度不一致，导致钢带产生内应力，外部表现为瓦弯、S弯等弯曲现象。

2、结构介绍

钢带连续立式淬火装置包括①立式淬火炉；②位于立式淬火炉下方的立式淬火油槽，应保持内部具有足够高的淬火油液面；③位于立式淬火油槽下方的接油槽，该接油槽的中部设置有引出口，淬火结束后的钢带由引出口进入下一道 工序另外，引出口的周围设有环形的档边，可以防止接油槽内的淬火油从引出口溢出；④设置在接油槽内且压紧在钢带两侧的刮油基座，刮油基座的相对侧面安装有刮油片。

立式淬火炉内设置有加热棒，该加热棒为水平安装的直线型硅钼棒，用于加热炉膛至设定温度，其优点是加热温度高、效率快、稳定性好、寿命长等。立式淬火炉外设有保温层，保温层将热量与外界隔绝是温度维持高温状态。

刮油片具有钢带贴合的贴合面，刮油片的顶部具有向贴合面倾斜的斜面。另外，贴合面上设置有4条平行且倾斜的溢流通道，溢流通道的横截面为楔形。斜面上设有与溢流通道连通的溢流孔。利用此结构的刮油片，经过两个相互压紧的刮油片的钢带上的淬火油通过溢流孔和溢流通道刮净流入接油槽，保证钢带清洁平整。

（钢带1、立式淬火炉201、加热棒202、保温层203、淬火油液面204、立式淬火油槽205、刮油基座206、斜面207、溢流孔208、贴合面209、溢流通道210、接油槽5、）

3、工艺流程

钢带匀速进入立式淬火炉中，加热棒将炉膛加热至设定温度，保温层将热量与外界隔绝是温度维持高温状态，钢带淬火完成后进入立式淬火油槽进行油冷，然后刮油基座将钢带上残留的淬火油刮净后进入下面的工序。

加热与保温是影响淬火质量的重要环节。淬火加热温度以钢的相变临界点为依据，实际生产中，加热温度的选择可根据具体情况加以调整，如亚共析钢中碳含量为下限，当装炉量较多，欲增加零件淬硬层等时可选用温度上限，若工件形状复杂，变形要求严格等要采用温度下限。对整体淬火而言，保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致，淬火保温时间是由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。工件在冷却过程中，表面与心部的冷却速度有一定差异，为保证工件心部有足够高的冷却速度，需要选用冷却能力足够强的淬火介质。但是冷却速度大，工件内部由于热胀冷缩不具有造成内应力，可能使工件变形或开裂，因而要合理选择淬火介质和冷却方式。冷却阶段不仅工件达到所需要的性能，而且要保持工件的尺寸和形状精度，是淬火工艺过程的关键环节。

4、总结

钢带连续立式淬火装置可以实现钢带连续淬火，钢带连续淬火与非连续淬火处理相比有效减少了人工成本，增加了钢带淬火处理效率。与卧式在线连续淬火处理相比钢带不会因自身重力影响造成变形。淬火油槽里的淬火油液面将始终维持同一水平面上，这样钢带横截面上的冷却速度将一致，不会形成内应力导致钢带变形。刮油基座将对钢带有压平整形、清污去垢的作用。

参考文献

[1]邬晓燕, 骆仁智, 杨志强,等. 淬火工艺对无变形40Mn钢带组织及性能的影响[J]. 物理测试, 2018.

[2]杨志坤, 李明, 杨卫国,等. T8A钢带等温淬火工艺研究[J]. 热加工工艺, 2005.