專利名稱：：減小工件變形的淬火方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及的是一淬火方法，特別是一種減小工件變形的淬火方法，屬于金屬熱處理領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，工件的熱處理變形逐漸成為衡量熱處理質(zhì)量的主要指標(biāo)。影響工件變形的因素非常復(fù)雜，包括原材料特性、機械加工工藝、熱處理的裝架方式及淬火介質(zhì)冷卻特性等。滲碳、淬火是機械行業(yè)中普遍應(yīng)用的熱處理工藝，尤其在齒輪行業(yè)中的應(yīng)用更為廣泛。工件在高溫長時間滲碳時，由于自身重力的作用會發(fā)生蠕變，嚴重時會使工件產(chǎn)生很大變形，影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此滲碳時工件的裝架方法通常要考慮如何減小高溫蠕變對工件變形的影響。滲碳、淬火通常在密封箱式多用爐或連續(xù)滲碳爐中實現(xiàn)。在現(xiàn)有的滲碳淬火爐中，料盤均不進行旋轉(zhuǎn)，即工件以何種方式裝架滲碳，就以何種方式淬火。根據(jù)查新結(jié)果，有“Quenchingappts.forstablequalityprod.-whereworkpieceisrotatablysupportedonrollerdeviceandtreatedwithcoolingliq.topreventdevelopmentofdistortionetc.”(使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的淬火裝置——工件在機床上旋轉(zhuǎn)并噴冷卻液以減小變形，PatentNo.JP55082725)和“Stackerunitsforholdingshaftstobetreatedandquenched-whichpermittheshaftsbeingmovedfromhorizontaltoverticalpositiontoreducethermaldistortion.”(軸類零件的淬火處理的裝夾機構(gòu)——使軸可以由水平狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到垂直狀態(tài)以減小熱變形，PatentNo.EP491451)等兩份專利涉及到淬火時將工件旋轉(zhuǎn)來減小變形，第一項專利是在淬火時工件旋轉(zhuǎn)以減小變形，第二項專利是將軸類零件由水平狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到垂直狀態(tài)后進行淬火的機構(gòu)。該兩項專利技術(shù)尚還不能將工件在滲碳時最佳裝架方式與淬火時的最佳裝架方式有機地結(jié)合起來來減小工件變形。本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種減小工件變形的淬火方法。以下對本發(fā)明的技術(shù)方案和實施方式詳細描述淬火時，工件在冷卻介質(zhì)的作用下迅速冷卻，組織由奧氏體向馬氏體迅速轉(zhuǎn)變，由于溫度的劇變及馬氏體與奧氏體比容的不同造成工件內(nèi)部存在很大的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，如果各部分之間的冷卻速度差別很大，會使工件內(nèi)部形成很大的應(yīng)力差，引起工件變形，因此淬火時應(yīng)重點考慮使工件以何種角度進入淬火介質(zhì)最為科學(xué)。本發(fā)明是將工件滲碳時的最佳裝架方式與淬火時的最佳裝架方式有機結(jié)合起來減小工件的變形，根據(jù)對現(xiàn)有工業(yè)爐中提升式淬火機構(gòu)進行分析，將多用爐和連續(xù)爐中的淬火機構(gòu)進行改進，在熱處理工藝中，增加一個淬火時料盤旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)，滲碳階段工件可以根據(jù)減小高溫變形的方式進行擺放，例如齒輪或軸承套圈可以采用平放滲碳，滲碳后可以通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使料盤并參考旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)向前和側(cè)向翻轉(zhuǎn)0～90°，從而使工件呈最佳的角度進入淬火介質(zhì)中，淬火結(jié)束后，再通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使工件恢復(fù)到滲碳階段的擺放狀態(tài)，經(jīng)淋油后出爐。以齒輪為例，如果滲碳時采用平放的方式裝架，在傳統(tǒng)的工業(yè)爐中齒輪一定呈平放狀態(tài)進入油池淬火，這樣會使齒輪端面平面度的變形量大，而內(nèi)孔圓度的變化較??；如果工件是掛裝進行滲碳，在滲碳過程中齒輪由于自身重力的作用發(fā)生蠕變，使工件內(nèi)孔圓度的變化量較大，而淬火后端面變形相對較小。本發(fā)明具有實質(zhì)性特點和顯著進步，齒輪平放滲碳并平放淬火、齒輪串放滲碳并平放淬火以及齒輪平放滲碳串放淬火后的變形情況如表1所示。表1三種不同處理狀態(tài)下的齒輪變形量由表1可以看出，本發(fā)明能夠顯著減小工件的變形，經(jīng)實際測量可以減小變形量達70％以上，對密封箱式多用爐和連續(xù)式滲碳淬火爐中減小淬火工件的變形具有重大意義。權(quán)利要求1.一種減小工件變形的淬火方法，其特征在于在熱處理工藝中，增加一個淬火時料盤旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)，滲碳階段工件可以根據(jù)減小高溫變形的方式進行擺放，滲碳后可以通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使料盤并參考旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)向前和側(cè)向翻轉(zhuǎn)0～90°，從而使工件呈最佳的角度進入淬火介質(zhì)中，淬火結(jié)束后，再通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使工件恢復(fù)到滲碳階段的擺放狀態(tài)，經(jīng)淋油后出爐。全文摘要減小工件變形的淬火方法在熱處理工藝中,增加一個淬火時料盤旋轉(zhuǎn)角度參數(shù),滲碳階段工件可以根據(jù)減小高溫變形的方式進行擺放,滲碳后可以通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使料盤并參考旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)向前和側(cè)向翻轉(zhuǎn)0～90°,從而使工件呈最佳的角度進入淬火介質(zhì)中,淬火結(jié)束后,再通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使工件恢復(fù)到滲碳階段的擺放狀態(tài),經(jīng)淋油后出爐。文檔編號C21D1/62GK1311339SQ01105339公開日2001年9月5日申請日期2001年2月15日優(yōu)先權(quán)日2001年2月15日發(fā)明者李宇,呂景林,歸永康申請人:上海汽車股份有限公司汽車齒輪總廠