專利名稱：鋼帶馬氏體二步淬火系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及熱處理領域，具體涉及鋼帶馬氏體二步淬火系統。
背景技術：
當前普鋼帶熱處理的淬火工藝，都是先把鋼帶加熱到Ac3以上，使組織轉變為奧氏體，而后迅速把溫度降低到馬氏體轉變溫度Mf以下，使組織轉變為馬氏體，再進行回火， 使組織轉變為屈氏體，這種工藝我們稱之為鋼帶馬氏體一步淬火法。這種工藝的缺點是鋼帶熱處理變形大。為了矯正鋼帶熱處理的變形，一般都在鋼帶淬火后加一個碾平爐，讓鋼帶在碾平爐的高溫高壓下，消除鋼帶內應力并矯正一部分變形，但是碾平爐只能矯正較大的鋼帶變形，小的變形仍不可能矯正。鋼帶熱處理的變形，取決于熱處理時的內應力大小。內應力有二種，一是由溫度引起的熱應力；另一種是由組織轉變引起的組織應力。熱應力的大小取決于溫度變化的大小及各部分溫度分布的均勻性；組織應力的大小取決于組織轉變的快慢及各部分組織轉變的均勻性。鋼帶的馬氏體一步淬火法，在極短的時間內溫度從870度以上降低到70度左右， 溫度變化很大，而且變化很快，故熱應力很大，再加馬氏體轉變的速度極快，故組織應力也很大，而且熱應力和組織應力是同時產生的，二者疊加，使得鋼帶馬氏體一步淬火法的內應力很大，導致鋼帶熱處理變形大。減小鋼帶熱處理變形的根本辦法是盡可能減小熱處理時產生的內應力，從而使鋼帶在熱處理過程中變形最小。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供鋼帶馬氏體二步淬火系統，能夠減小熱處理時產生的內應力，使鋼帶在熱處理過程中變形小。為解決上述現有的技術問題，本發明采用如下方案鋼帶馬氏體二步淬火系統，包括發卷輪、收卷輪、連接發卷輪和收卷輪的鋼帶，所述發卷輪與收卷輪之間依次設有對鋼帶進行熱處理的奧氏體加熱爐、冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置、空氣冷卻器、 回火爐。作為優選，所述冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置包括上固定板、下固定板、連接上固定板與下固定板的立柱，所述上固定板上設有上水箱，所述上水箱底部設有上壓板，所述下固定板上設有下水箱，所述下水箱頂部設有下壓板，所述上壓板與下壓板之間穿設有通過上壓板和下壓板的導熱進行冷卻淬火的鋼帶，所述上水箱上設有上進水口、水平方向上并列設置的至少兩個上出水口 ；所述下水箱上有下進水口、水平方向上并列設置的至少兩個下出水口 ；所述上出水口和下出水口上均設有閥門。作為優選，所述上進水口與相鄰的上出水口之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個上出水口之間的水平距離為5cm;所述下進水口與相鄰的下出水口之間的水平距離為 10cm，所述相鄰的兩個下出水口之間的水平距離為5cm。作為優選，所述上進水口和下進水口上均設有流量計。用來精確地調節冷卻的終
3點溫度。作為優選，所述上水箱和下水箱內均設有導水板。既用來增加導熱性能，又能夠使壓板橫向各部分溫度均勻。作為優選，所述上壓板和下壓板的材料均為厚度為4 5mm的調質為馬氏體的 65Mn鋼板。導熱能力好。作為優選，所述上壓板和下壓板的表面均電鍍有硬鉻層。它的硬度很高，可使保護板和鋼帶都不會損傷。作為優選，所述上固定板上設有連接在上水箱頂部控制上水箱上下運動的壓縮空氣缸。作為優選，所述上水箱頂部還設有聯接板，所述壓縮空氣缸連接在聯接板上，所述聯接板的兩側設有活絡滑接在立柱上的滑塊。保證了上水箱的上下豎直運動。作為優選，所述立柱與上固定板、下固定板之間通過螺母固定。連接牢靠。有益效果本發明采用上述技術方案提供鋼帶馬氏體二步淬火系統，能夠減小熱處理時產生的內應力，使鋼帶在熱處理過程中變形很小。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明中冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置的結構示意圖；圖3為本發明中冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置內的上水箱的內部結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，鋼帶馬氏體二步淬火系統，包括發卷輪21、收卷輪22、連接發卷輪21 和收卷輪22的鋼帶1，所述發卷輪21與收卷輪22之間依次設有對鋼帶1進行熱處理的奧氏體加熱爐23、冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置24、空氣冷卻器25、回火爐 26。如圖2和圖3所示，所述冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置M包括上固定板14、下固定板12、連接上固定板14與下固定板12的立柱10，所述上固定板14上設有上水箱2，所述上水箱2底部設有上壓板4，所述下固定板12上設有下水箱3，所述下水箱3頂部設有下壓板5，所述上壓板4與下壓板5之間穿設有通過上壓板4和下壓板5的導熱進行冷卻淬火的鋼帶1，所述上水箱2上設有上進水口 6、水平方向上并列設置的至少兩個上出水口 8 ；所述下水箱3上有下進水口 7、水平方向上并列設置的至少兩個下出水口 9 ；所述上出水口 8和下出水口 9上均設有閥門18。所述上進水口 6與相鄰的上出水口 8之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個上出水口 8之間的水平距離為5cm ；所述下進水口 7與相鄰的下出水口 9之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個下出水口 9之間的水平距離為5cm。 所述上進水口 6和下進水口 7上均設有流量計19。所述上水箱2和下水箱3內均設有導水板17。所述上出水口 8采用5個，依照導水板17的導水流向相間設置在上水箱2的前側和后側；所述下出水口 9采用5個，依照導水板17的導水流向相間設置在下水箱3的前側和后側。所述上壓板4和下壓板5的表面均電鍍有硬鉻層20。所述上固定板12上設有連接在上水箱2頂部控制上水箱2上下運動的壓縮空氣缸16。所述上水箱2頂部還設有聯接板 13，所述壓縮空氣缸16連接在聯接板13上，所述聯接板13的兩側設有活絡滑接在立柱10 上的滑塊11。所述立柱13與上固定板12、下固定板10之間通過螺母15固定。所述上壓板4和下壓板5的材料均采用調質成馬氏體的65Mn鋼板。所述上壓板4和下壓板5的厚度為4 5mmο實際工作時，鋼帶1經發卷輪21發出，經奧氏體加熱爐23加熱到840-870度，使組織全部轉變為奧氏體，然后經冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置M迅速把溫度降低到稍大于鋼帶馬氏體轉變溫度Mf (例如300度)，這時組織為過冷奧氏體，只有溫度變化沒有發生組織轉變，故這時只有熱應力沒有組織應力，且由于溫度變化量比一步淬火法要小得多，故熱應力也相應小得多；再經空氣冷卻器25逐漸把溫度降低到150-100度， 使鋼帶組織全部轉變為馬氏體，這時組織應力也很小；然后進入回火爐沈，把溫度升高到 400-500度，使組織轉變為屈氏體，鋼帶1從回火爐沈出來后讓溫度自然降低至室溫，經收卷輪22收卷。這種鋼帶馬氏體二步淬火系統使得熱應力和組織應力都相應很小，而且二者在時間上是差開的，它們不會疊加，故與鋼帶馬氏體一步淬火法相比，其內應力大大降低， 故這種鋼帶馬氏體二步淬火系統可使鋼帶熱處理變形大為減小。要實現鋼帶馬氏體二步淬火的關鍵是淬火冷卻設備，淬火設備不能用噴油壓板， 也不能用水壓板淬火設備，因它們的冷卻終點溫度都不可調節。可以用硝鹽溶液淬火或鉛浴淬火，但這二種設備構造復雜，熱處理成本高，而且會污染環境。我們采用冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置對，結構簡單，使用方便，熱處理成本低廉，無環境污染，能夠使得鋼帶熱處理變形極小。水冷卻壓板淬火裝置中采用壓板導熱來對鋼帶進行冷卻，影響鋼帶冷卻的終點溫度的因素有四個一是壓板的長度，二是壓板的材料和厚度，三是通入水箱的水溫，四是通入水箱的水流量。一般壓板的材料和進水溫度是不可調節的，故可用調節壓板的長度和調節進水流量來控制鋼帶冷卻的終點溫度。終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板裝置水箱結構如圖3所示，冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置M中的上水箱2上設有1個上進水口 6和5個上出水口 8，上水箱2內設有導水板17，5個上出水口 8依照導水板17的導水流向相間設置在上水箱2的前側和后側，5個上出水口 8上的閥門18在同一時間只有1個被打開，其余都關閉。參照圖 2，上進水口 6與上出水口 8之間的上壓板4上由于不斷有冷卻水流過，冷卻能力最強，它能迅速把鋼帶的溫度降低到500度以下(即繞過鼻子點溫度)，上出水口 8以后的上壓板4上由于水不流動，其冷卻能力就很弱，因此開啟不同上出水口 8上的閥門18，就相當于改變上壓板4的長度，能夠調節鋼帶冷卻的終點溫度。這種結構比用直接調節壓板長度來調節終點溫度要好，因為這種結構只要一副壓板就可以實現冷卻終點溫度的調節，使用方便，而且其總長度不變，故壓板的穩定性不變，如果用不同長度的壓板來調節終點溫度，那么要用很多副壓板，使用很不方便，而且在壓板長度很短的情況下，壓板的穩定性差，會使鋼帶淬火溫度不均勻。如圖2所示，所述上進水口 6和下進水口 7上均設有流量計19，所述上出水口 8和下出水口 9上均設有閥門18，調節閥門18的大小可控制上出水口 8和下出水口 9的出水量，并通過流量計19觀測上進水口 6和下進水口 7的進水流量，可進一步定量精確地調節冷卻終點溫度。
權利要求
1.鋼帶馬氏體二步淬火系統，包括發卷輪(21)、收卷輪(22)、連接發卷輪和收卷輪02)的鋼帶(1)，其特征在于所述發卷輪與收卷輪02)之間依次設有對鋼帶(1) 進行熱處理的奧氏體加熱爐(23)、冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置(M)、空氣冷卻器(2 、回火爐(26) 0
2.根據權利要求1所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統，其特征在于所述冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置04)包括上固定板(14)、下固定板(12)、連接上固定板 (14)與下固定板(1 的立柱(10)，所述上固定板(14)上設有上水箱0)，所述上水箱(2) 底部設有上壓板G)，所述下固定板(1 上設有下水箱(3)，所述下水箱C3)頂部設有下壓板(5)，所述鋼帶⑴穿設在上壓板⑷與下壓板(5)之間通過上壓板⑷和下壓板(5)的導熱進行冷卻淬火，所述上水箱( 上設有上進水口(6)、水平方向上并列設置的至少兩個上出水口(8)；所述下水箱C3)上有下進水口(7)、水平方向上并列設置的至少兩個下出水口(9)；所述上出水口⑶和下出水口(9)上均設有閥門(18)。
3.根據權利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統，其特征在于所述上進水口(6) 與相鄰的上出水口(8)之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個上出水口(8)之間的水平距離為5cm ；所述下進水口(7)與相鄰的下出水口(9)之間的水平距離為10cm，所述相鄰的兩個下出水口(9)之間的水平距離為5cm。
4.根據權利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統，其特征在于所述上進水口(6) 和下進水口(7)上均設有流量計(19)。
5.根據權利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統，其特征在于所述上水箱(2)和下水箱(3)內均設有導水板(17)。
6.根據權利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統，其特征在于所述上壓板(4)和下壓板(5)材料均采用調質為馬氏體的65Mn鋼板，其厚度為4 5mm。
7.根據權利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統，其特征在于所述上壓板(4)和下壓板(5)的表面均電鍍有硬鉻層00)。
8.根據權利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統，其特征在于所述上固定板(12) 上設有連接在上水箱( 頂部控制上水箱( 上下運動的壓縮空氣缸(16)。
9.根據權利要求8所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統，其特征在于所述上水箱(2)頂部還設有聯接板(13)，所述壓縮空氣缸(16)連接在聯接板(1 上，所述聯接板(1 的兩側設有活絡滑接在立柱(10)上的滑塊(11)。
10.根據權利要求2所述的鋼帶馬氏體二步淬火系統，其特征在于所述立柱(13)與上固定板(12)、下固定板(10)之間通過螺母(15)固定。
全文摘要
本發明提供鋼帶馬氏體二步淬火系統，包括發卷輪、收卷輪、連接發卷輪和收卷輪的鋼帶，所述發卷輪與收卷輪之間依次設有對鋼帶進行熱處理的奧氏體加熱爐、冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置、空氣冷卻器、回火爐。能夠減小熱處理時產生的內應力，使鋼帶在熱處理過程中變形小。
文檔編號C21D9/56GK102433426SQ20111043844
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者李益明, 林名鐘 申請人:浙江佰耐鋼帶有限公司