发明名称 连续式金属热处理系统以及渗碳气体淬火方法
摘要 本发明是提供不用盐浴而改用惰性气体来进行金属热处理的恒温保持之恒温保持室。另外,提供在前述的恒温保持室的前后连接加热室或气体冷却室,就能连续进行高效率的热处理之连续式金属热处理系统。另外,提供当将已加热渗碳处理过之工件进行冷却、恒温保持、冷却淬火时,不用盐浴仍能在少有畸变又高品质且高效率下进行淬火之渗碳气体淬火方法。这种连续式金属热处理系统,其特征为:具备有在调节到金属转态点温度的恒温气体环境中,将所投入的加热工件保持恒温之恒温保持室,在前述恒温保持室的前部,设有用来将前述工件加热到淬火温度之加热室,在后部,则设有用来将恒温保持过后的工件急速冷却到常温以下的温度之气体冷却室。这种渗碳气体淬火方法是将已渗碳处理过的工件投入至可进行恒温保持的气体冷却炉中,经过前述工件的表面刚好麻田散铁(martensite)转态点之上的温度的恒温保持,而进行成为常温以下的温度的气体淬火之渗碳气体淬火方法,其特征为:藉由前述气体冷却炉之冷却气体的气压、风量、控制目标温度的变更等进行控制要素的变更,来使冷却到前述恒温保持的温度为止之冷却速度变化,管理前述工件的内部和表面的到达麻田散铁转态点时刻,而进行精细的温度控制。
申请公布号 TWI257428 申请公布日期 2006.07.01
申请号 TW094109814 申请日期 2005.03.29
申请人 谷口裕久 发明人 谷口裕久
分类号 C21D1/00;C21D1/19;C21D1/20;C23C8/22 主分类号 C21D1/00
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种备有恒温保持室之连续式金属热处理系统, 其特征为: 具备有在调节到金属转态点温度的恒温气体环境 中,将所投入的加热工件保持恒温之恒温保持室, 在前述恒温保持室的前部,设有用来将前述工件加 热到淬火温度之加热室,在后部,则设有用来将恒 温保持过后的工件急速冷却到常温以下的温度之 气体冷却室,经由可开闭的门来连续连接各室,并 且将工件连续流动到各室,在各室中施加独立的热 处理。 2.如申请专利范围第1项的备有恒温保持室之连续 式金属热处理系统,其中在前述恒温保持室,附属 有用来将从该室的一部分所吸引的气体再度往内 部送出之循环路,该循环路分歧出2个吸引端,其中 一方的分歧管维持原样,而在另一方的分歧管,配 置有用常温冷煤适度将气体冷却到大幅低于前述 恒温保持的温度之温度之冷却器,在两分歧管的合 流点的更后方,配置有气体循环用的风扇,两分歧 管都中介设有用来控制流量的阀, 为了要让前述合流点后面的温度成为前述恒温保 持的温度,而设有用来调节前述阀的张开度之控制 器。 3.如申请专利范围第1项的备有恒温保持室之连续 式金属热处理系统,其中将加热室、恒温保持室、 气体冷却室的生产节拍时间作成相同的,在从加热 室把工件送往恒温保持室的同时,从恒温保持室把 之前的工件送往气体冷却室。 4.如申请专利范围第1、2或3项的备有恒温保持室 之连续式金属热处理系统,其中在前述恒温保持室 与前述加热室之间,配置有:对加热工件喷吹冷温 惰性气体,而将加热工件急速冷却到恒温保持的温 度为止之预冷却室。 5.一种渗碳气体淬火方法,是将已渗碳处理过的工 件投入到可恒温保持的气体冷却炉中,经过前述工 件的表面刚好麻田散铁(martensite)转态点之上的温 度之恒温保持,进行成为常温以下的温度的气体淬 火之渗碳气体淬火方法,其特征为: 藉由前述气体冷却炉之冷却气体的气压、风量、 控制目标温度的变更等控制要素的变更,来使冷却 到前述恒温保持的温度为止之冷却速度变化,管理 前述工件的内部和表面的到达麻田散铁转态点时 刻,而调节恒温保持的控制目标温度。 6.如申请专利范围第5项之渗碳气体淬火方法,其中 在前述气体冷却炉中,具有能依控制目标温度将投 入工件进行恒温保持之恒温保持室, 在前述恒温保持室,附属有用来将从该室的一部分 所吸引的气体再度往内部送出之循环路,该循环路 分歧出2个吸引端,其中一方的分歧管维持原样,而 在另一方的分歧管,配置有用常温冷煤适度将气体 冷却到大幅低于前述恒温保持的温度之温度之冷 却器,在两分歧管的合流点的更后方,配置有气体 循环用的风扇,两分歧管都中介设有用来控制流量 的阀, 为了要让前述合流点后面的温度成为前述控制目 标温度,而设有用来调节前述阀的张开度之控制器 。 7.如申请专利范围第5项之渗碳气体淬火方法,其中 前述工件的表面位置,系参照比表面更深0.2-0.5mm深 度的一个位置来作为代表位置。 8.如申请专利范围第5项之渗碳气体淬火方法,其中 前述气体冷却炉,具有恒温保持室以及冷温气体冷 却室,前述恒温保持室,系以先高后低的方式来取 得控制目标温度,最后是以刚好表面麻田散铁( martensite)转态点之上的温度来保持恒温。 9.如申请专利范围第5项之渗碳气体淬火方法,其中 前述气体冷却炉,具有预冷却室和恒温保持室以及 冷温气体冷却室,前述工件的表面温度在预冷却室 中冷却到恒温保持的温度附近为止,接着在恒温保 持室中保持恒温,之后在冷温冷却室中急速冷却。 图式简单说明: 第1图为本发明的实施形态之连续式金属热处理系 统之侧面剖面图。 第2图为表示第1图之循环路的侧面图中有关炉体 部分沿着F2-F2线之剖面图。 第3图为表示扩大第1图的循环路部分之俯视图。 第4图为第1图-第3图所示的系统之控制说明图。 第5图为有关本发明的实施形态,也是表示在加热 室与恒温保持室之间备有预冷却室之连续式金属 处理系统之侧面剖面图。 第6图为第5图所示的系统之控制说明图。 第7图为表示扩大本发明的渗碳处理过后之工件的 温度状况之剖面说明图。 第8图为表示第7图所示之工件的深度和碳浓度的 关系之曲线图。 第9图为表示本发明的渗碳淬火方法中直到恒温保 持的温度为止之冷却方式的时间和温度之曲线图 。 第10图为表示能改变第9图的冷却速度之曲线图。 第11图为表示能将恒温保持的控制目标温度更改 成2段之实施例的时间和温度之曲线图。 第12图为在预冷却室中进行冷却接着在恒温保持 室中进行冷却并进行恒温保持之实施例的时间和 温度之曲线图。
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