專利名稱：鋼帶貝馬復相淬火系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及熱處理領域，具體涉及鋼帶貝馬復相淬火系統。
背景技術：
鋼帶馬氏體淬火工藝是先把鋼帶加熱到840-870度，使鋼帶組織轉變為奧氏體， 然后迅速冷卻，把溫度降低到馬氏體轉變溫度以下，使鋼帶組織全部轉變為馬氏體，再通過回火爐進行回火，使組織轉變為屈氏體。這種馬氏體鋼帶，硬度雖高，但韌性低，這就限制了它的適用性。隨著科學技術和工業的發展，對鋼帶性能提出了越來越高的要求。不僅要求鋼帶有較高的強度，還要有較高的韌性，鋼帶強韌化的研究已顯得越來越重要，利用復相組織是實現鋼的強韌化的主要途徑之一。復相組織可以使每個組成相發揮其本身的優點， 使其兼有兩個組成相的優點。貝馬復相鋼帶，就兼備了馬氏體鋼帶的高強度和貝氏體鋼帶的高韌性，而且其強度和韌性都大于組成單相，這就大大增加了貝馬復相鋼帶的適用性和使用價值。鋼帶貝馬復相淬火設備的關鍵設備是鋼帶快速冷卻裝置，必須要求冷卻的終點溫度可調，可以用硝鹽溶液淬火或低熔點金屬液淬火，但這二種裝置設備復雜，熱處理成本高，而且還會污染環境。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供鋼帶貝馬復相淬火系統，設備簡單，熱處理成本低，操作方便，且無環境污染。為解決上述現有的技術問題，本發明采用如下方案鋼帶貝馬復相淬火系統，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加熱爐、冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置、恒溫爐、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點溫度。作為優選，所述上水箱和下水箱內均設有導水板。既可用來增加導熱性能，又可使壓板橫向溫度分布均勻。
作為優選，所述上壓板和下壓板的材料為調質成馬氏體的65Mn鋼板，其厚度為 4 5mm。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貝馬復相淬火系統，設備簡單，熱處理成本低， 操作方便，且無環境污染，采用該淬火系統制造的貝馬復相鋼帶的硬度超過馬氏體鋼帶，其韌性超過貝氏體鋼帶。
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，鋼帶貝馬復相淬火系統，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、恒溫爐25、空氣冷卻器26、回火爐 27。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24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
4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 5mm。本發明中采用了冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置24，設備簡單，熱處理成本低，操作方便，且無環境污染。實際工作時，鋼帶1經發卷輪21發出，經加熱爐23加熱到840-870度，使組織轉變為奧氏體，然后經冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置24把溫度降低到稍大于鋼帶馬氏體轉變溫度Mf以上(例如300度)，再進入恒溫爐25等溫一段時間使25-40% 組織轉變為貝氏體，再經空氣冷卻器26逐漸把溫度降低到Mf以下，使余下的組織全部轉變為馬氏體，然后進入回火爐27回火為屈氏體，后讓其自然冷卻，經收卷輪22收卷。鋼帶經貝氏體淬火后，先形成的針狀下貝氏體分割了奧氏體的晶粒，使奧氏體晶粒變得非常細小，使得后形成的馬氏體束板條和碳化物細化，從而增加了鋼的強度，同時少量的貝氏體通過塑性形變有效地緩和裂紋尖端的三向拉伸應力狀態，使斷裂機制發生明顯改變，從而加強了韌性。所以貝馬復相淬火的鋼帶，其硬度超過馬氏體，其韌性超過貝氏體。 用貝馬復相鋼帶制的成品，由于強度和韌性的增強，可以使使用壽命增加3-4倍，可以大幅度提高產品的質量。貝馬復相鋼帶由于采用二步淬火，使得熱處理的內應力大為減小，從而使得鋼帶熱處理的變形大大減小，提高鋼帶熱處理的平整度。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，調節壓板的長度可以通過替換不同長度的壓板來實現。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24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上由于沒有流動的水來冷卻，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，則要用很多壓板，使用很不方便，而且在長度很短的情況下，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.鋼帶貝馬復相淬火系統，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)，其特征在于所述發卷輪(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)、恒溫爐 (25)、空氣冷卻器(26)、回火爐(27)。
2.根據權利要求1所述的鋼帶貝馬復相淬火系統，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(24)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(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)。
3.根據權利要求2所述的鋼帶貝馬復相淬火系統，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所述的鋼帶貝馬復相淬火系統，其特征在于下進水口(7)上均設有流量計(19)。
5.根據權利要求2所述的鋼帶貝馬復相淬火系統，其特征在于水箱(3)內均設有導水板(17)。
6.根據權利要求2所述的鋼帶貝馬復相淬火系統，其特征在于壓板(5)的材料為調質成馬氏體的65Mn鋼板，其厚度為4 5mm。
7.根據權利要求2所述的鋼帶貝馬復相淬火系統，其特征在于壓板(5)的表面均電鍍有硬鉻層(20)。
8.根據權利要求2所述的鋼帶貝馬復相淬火系統，其特征在于所述上固定板(12)上設有連接在上水箱(2)頂部控制上水箱(2)上下運動的壓縮空氣缸(16)。
9.根據權利要求8所述的鋼帶貝馬復相淬火系統，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(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)。
10.根據權利要求2所述的鋼帶貝馬復相淬火系統，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。所述上進水口(6)和 所述上水箱(2)和下 所述上壓板(4)和下 所述上壓板(4)和下
全文摘要
本發明提供鋼帶貝馬復相淬火系統，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加熱爐、冷卻終點溫度可調的鋼帶水冷卻壓板淬火裝置、恒溫爐、空氣冷卻器、回火爐。設備簡單，熱處理成本低，操作方便，且無環境污染，采用該淬火系統制成的貝馬復相鋼帶，其硬度超過馬氏體鋼帶，其韌性超過貝氏體鋼帶。
文檔編號C21D9/52GK102492825SQ201110439370
公開日2012年6月13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