一种钢件热处理方法和热处理装置 |
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| 申请号 | CN201611002643.5 | 申请日 | 2016-11-14 | 公开(公告)号 | CN106755752A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 广东长盈精密技术有限公司; | 发明人 | 蔡晓彬; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 钢 件 热处理 方法，包括步骤：将钢件放置到热处理装置的加热空间内，并将加热空间封闭；将加热空间内的 温度 加热至190℃~210℃，并保温1~2小时；将加热空间内的温度加热至390℃~410℃，同时驱使加热空间的气体循环流动，以使加热空间内的钢件受热均匀，并保温2~3小时；开启加热空间，并使钢件在空气中自然冷却，完成钢件的热处理。本发明还公开一种热处理装置，包括炉体、电热器和 风 机，炉体包括 炉壳 以及炉 门 ，炉壳限定有至少一侧开口的加热空间，炉门用于封闭和开启加热空间；电热器设于加热空间内，用于对加热空间进行加热；风机用于驱动加热空间内的气体循环流动。本发明可对钢件进行热处理，并将应 力 消除。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种钢件热处理方法，其特征在于：包括步骤： |
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| 说明书全文 | 一种钢件热处理方法和热处理装置技术领域背景技术[0002] 钢件在锻压和/或冲孔过程中，在压力的作用下，内部组织会发生变化，并产生较大的应力。锻压和/或冲孔后的钢件再经过CNC加工后，由于加工余量不同且存在较大的应力，钢件极易变形，导致平面度超差，往往不能满足使用公差要求。因此，非常有必要在对锻压和/或冲孔后钢件进行CNC加工前，对钢件进行热处理，以消除钢件因除锻压和/或冲孔产生的应力。 [0003] 目前常用的钢件热处理方式，是在一个热处理装置的加热空间的侧壁设置加热管，将多个钢件放入加热空间后，先通过加热管将加热空间加热至预热温度并保温一定时效，然后再升温到最终温度并保温预设时效，最后将钢件从加热空间内取出并自然冷却，即完成钢件的热处理工作。 [0004] 但这种钢件热处理方式尚有不足之处，原因在于：在加热和/或保温的过程，加热空间内的气体基本不循环流动，而每个钢件与加热管的距离不同，因此，每个钢件的受热程度也不同，加热空间内的钢件容易出现受热不均的情况，最终导致部分钢件因受热不均而无法消除应力。 发明内容[0005] 本发明的主要目的是提出一种钢件热处理方法及热处理装置，旨在消除钢件的内应力。 [0006] 为实现上述目的，本发明提出一种钢件热处理方法，包括步骤：S1、将钢件放置到热处理装置的加热空间内，并将所述加热空间封闭； S2、将所述加热空间内的温度加热至 190℃ 210℃，并保温1 2小时； ~ ~ S3、将所述加热空间内的温度加热至390℃ 410℃，同时驱使所述加热空间的气体循环~ 流动，以使所述加热空间内的所述钢件受热均匀，并保温2 3小时； ~ S4、开启所述加热空间，并使所述钢件在空气中自然冷却，完成所述钢件的热处理。 [0007] 本发明技术方案在将所述加热空间内的温度加热至390℃ 410℃，并保温2 3小时~ ~的过程中。驱使加热空间内的气体循环流动，以使加热空间内的所有气体温度保持一致，并均匀传导给加热空间内的所有钢件，从而使加热空间内的钢件能均匀受热，均被加热至同一温度，最终保证所有钢件的应力都被消除，并保证钢件经后续的CNC加工后，能满足变形量和平面度的公差要求。 [0008] 优选地，步骤S2和步骤S3中，通过设于所述加热空间的侧壁的电热器进行加热，并通过设于热处理装置外侧且与所述电热器电连接的控制器控制加热温度以及保温时间。 [0009] 优选地，将所述加热空间内的温度加热至190℃ 210℃，并保温1 2小时的过程中，~ ~还包括驱使所述加热空间内的气体循环流动，以使所述加热空间内的所述钢件受热均匀的过程。 [0010] 优选地，将所述加热空间加热至390℃ 410℃所用的时间为30 50分钟。~ ~ [0012] 本发明还提出一种热处理装置，包括炉体，所述炉体包括炉壳以及炉门，所述炉壳限定有至少一侧开口的加热空间，所述炉门用于封闭和开启所述加热空间； 电热器，所述电热器设于所述加热空间内，用于对所述加热空间进行加热； 以及风机，所述风机用于驱动加热空间内的气体循环流动，以使所述加热空间内的钢件受热均匀。 [0013] 优选地，所述电热器设于所述加热空间的侧壁，所述电热器与外部的控制器电连接，通过所述控制器控制所述电热器的加热温度。 [0014] 优选地，所述加热空间内设有一层或多层置物台，用于放置所述钢件。 [0015] 优选地，所述风机设于炉体的外侧，所述风机设有第一进风口和第一出风口，所述第一进风口和所述第一出风口分别与所述加热空间通连，形成循环回路，所述风机工作时，所述加热空间内的气体从所述第一进风口进入所述风机，然后从所述第一出风口流出所述风机并进入所述加热空间。 [0016] 优选地，所述加热空间的侧壁和上壁共同开设有气体通道，所述气体通道具有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口与所述风机的第一出风口通连，所述气体通道的第二出风口开设于所述加热空间的侧壁，并将所述气体通道与所述加热空间通连；所述炉体设有与所述加热空间通连的第三出风口，所述第三出风口与所述风机的第一进风口通连。附图说明 [0017] 图1为本发明热处理装置处理工作状态的剖视图；图2为本发明热处理装置的透视图。 具体实施方式[0018] 下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0019] 需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。 [0020] 另外，若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。 [0021] 本发明提出一种钢件热处理方法。 [0022] 本发明实施例中，如图1、图2所示，该钢件热处理方法，包括步骤：步骤S1、将钢件10放置到热处理装置的加热空间11内，并将加热空间11封闭； 具体地，可在加热空间11内设置一层或多层置物台5，可将钢件间隔均匀地放置于置物台5上，避免钢件10堆叠放置，利于钢件10的均匀受热。 [0023] 步骤S2、将加热空间11内的温度加热至190℃ 210℃，并保温1 2小时；~ ~ 具体地，可在加热空间11的侧壁上设置电热器2，电热器2与设于热处理装置外侧的控制器4电连接，通过控制器4可控制电热器2的加热温度以及保温时间，应当说明的是，电热器2为现有技术并为本领域的技术人员所熟知，例如可采用碳纤维电热管或者金属管状电热管等，这里不对其结构以及工作原理进行赘述。 [0024] 本发明实施例中，步骤S2中的加热的温度以及保温时间可根据钢件10的材质而定，以304不锈钢钢件或者316不锈钢钢件为例，其加热温度可以选择195℃ 205℃，保温时~间可以选择1.3 1.7小时。优选的加热温度为200℃，优选的保温时间为1.5小时，在此条件~ 下，304不锈钢钢件或者316不锈钢钢件的预热效果更为理想，有利于后续的应力消除。 [0025] 本发明实施例中，在将加热空间11内的温度加热至190℃ 210℃，并保温1 2小时~ ~的过程中，还包括驱使加热空间11的气体循环流动，以使加热空间11内的钢件10受热均匀的过程，从而在步骤S2中，使钢件10在加热空间11内均匀预热。 [0026] 应当说明的是，将钢件10放入加热空间11并封闭加热空间11时，加热空间11内的温度可以为常温或者低于预热温度（预热温度为 190℃ 210℃），也可以已预先加热至190~℃ 210℃。为常温或者低于预热温度的情况时，可用20 50分钟的时间将加热空间11的温度~ ~ 加热至190℃ 210℃；而已预先加热至190℃ 210℃的情况时，仅需保持所需温度却可。 ~ ~ [0027] 步骤S3、将加热空间11内的温度加热至390℃ 410℃，同时驱使加热空间11的气体~循环流动，以使加热空间11内的钢件10受热均匀，并保温2 3小时； ~ 具体地，步骤S3中，将加热空间11内的温度加热至390℃ 410℃所用的时间为30 50分~ ~ 钟。可选地，在30 50分钟内，加热空间11的温度均匀上升，以使钢件10的能温度能随同均匀~ 上升。 [0028] 在本发明实施例中，可在热处理装置外侧设置风机3，并将风机3的第一进风口（未图示）和第一出风口（未图示）分别与加热空间11通连，形成循环回路。风机工作时，加热空间11内的气体从第一进风口进入风机，然后从第一出风口流出风机3并进入加热空间11，从而使加热空间11内的气体循环流动，进而使加热空间11内的钢件10受热均匀。 [0029] 本发明实施例中，步骤S3中的加热温度以及保温时间可根据钢件10的材质而定，同样以304不锈钢钢件或者316不锈钢钢件为例，其加热温度可以选择395℃ 405℃，保温时~间可以选择2.3 2.7小时。优选的加热温度为400℃，优选的保温时间为2.5小时，在此条件~ 下，304不锈钢钢件或者316不锈钢钢件的热处理效果更为理想，应力消除更为彻底。 [0030] 步骤S4、开启加热空间11，并使钢件10在空气中自然冷却，完成钢件10的热处理，并消除钢件10的应力。 [0031] 在本发明实施例中，开启加热空间11后，可将钢件10从加热空间11内取出，并让钢件10在外部的空气中自然冷却即可。可以理解地，也可以在开启加热空间11之前或者之后停止对加热空间11的加热，使钢件10在开启后的加热空间11内自然冷却，应该说明的是，此方式的冷却时间较长。 [0032] 本发明在将加热空间11内的温度加热至390℃ 410℃，并保温2 3小时的过程中。~ ~ 驱使加热空间11内的气体循环流动，以使加热空间11内的所有气体温度保持一致，并均匀传导给加热空间内的所有钢件10，从而使加热空间11内的钢件10能均匀受热，均被加热至同一温度，最终保证所有钢件10的应力都被消除，并保证钢件10经后续的CNC加工后，能满足变形量和平面度的公差要求。 [0033] 本发明还提出一种热处理装置。 [0034] 在本发明实施例中，该热处理装置包括炉体100、电热器2、以及风机3。 [0035] 其中，炉体100包括炉壳1以及炉门（未图示），炉壳1限定有至少一侧开口（未图示）的加热空间11，开口可供钢件10进入加热空间11内，炉门用于将开口堵住和开放，以封闭和开启加热空间11。 [0036] 电热器2设于加热空间11内，用于对加热空间11进行加热。具体地，电热器2可设于加热空间11的侧壁，电热器2与外部的控制器4电连接，通过控制器4可控制电热器2的加热温度。例如，在热处理的过程中，先将加热空间11加热至190℃ 210℃，并保温1 2小时；然~ ~后，再将加热空间11加热至390℃ 410℃，并保温2 3小时，最后停止对加热空间11进行加~ ~ 热，并开启加热空间11，以使钢件10在空气中自然冷却，完成钢件10的热处理并消除应力。 应当说明的是，电热器2为现有技术并为本领域的技术人员所熟知，例如可采用碳纤维电热管或者金属管状电热管，这里不对其结构以及工作原理进行赘述。 [0037] 风机3用于驱动加热空间11内的气体循环流动，以使加热空间11内的钢件10受热均匀。具体地，风机3设于炉体100的外侧，风机3设有第一进风口（未图示）和第一出风口（未图示），第一进风口（未图示）和第一出风口（未图示）分别与加热空间11通连，形成循环回路，风机3工作时，加热空间11内的气体从第一进风口进入风机3，然后从第一出风口流出风机3并进入加热空间11，从而使加热空间11内的气体循环流动，并使加热空间11内部受热均匀。进而使加热空间11内的钢件10能均匀受热，均被加热至同一温度，最终保证所有钢件10的应力都被消除，并保证钢件10经后续的CNC加工后，能满足变形量和平面度的公差要求。 [0038] 在本发明实施例中，加热空间11的侧壁和上壁共同开设有气体通道12，气体通道12具有第二进风口13和第二出风口14，第二进风口13与风机3的第一出风口通连，气体通道 12的第二出风口14开设于加热空间11的侧壁，并将气体通道12与加热空间11通连。炉体100设有与加热空间11通连的第三出风口15，第三出风口15与风机3的第一进风口通连，风机3工作时，将气体从第三出风口抽出加热空间11；接着由第一进风口进入风机3，并由风机3的第一出风口流出，然后，经第二进风口进入气体通道12，最后从气体通道12的第二出风口进入加热空间11，完成加热空间11的气体的循环流动，以使加热空间11内的钢件能够均匀受热。具体地，第二进风口13通过第一管道（未图示）与风机3的第一出风口通连，第三出风口 15通过第二管道（未图示）与风机3的第一进风口通连。可选地，第二进风口13、第三出风口 15和风机3设于炉体100上壁。 [0039] 本发明实施例中，如图1所示，加热空间1内设置一层或多层置物台5，置物台5可由耐高温材料制成，例如钢、铝合金或者陶瓷等。将钢件10间隔均匀地放置于置物台5上，避免钢件10堆叠放置，利于钢件10的均匀受热。 [0040] 具体地，如图1所示，电热器2在加热空间11的侧壁上均匀分布，以提高加热空间1内的气体和钢件受热的均匀性。可选地，电热器2位于气体通道12内，电热器2产生的热量主要通过循环流动的气体进入加热空间11，并对钢件10进行加热，此设置方式能使钢件受热更为均匀。 |
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