一种回火方法及与之配套的回火装置.pdf

一种回火方法及与之配套的回火装置，属于金属材料热处理技术领域，所述的回火方法包括使工件在保温仓中振动回火的步骤；相应的回火装置包括保温仓，保温仓内设有振动床，保温仓上还设有程序控温系统。本发明提供的方法通过温度和振动的双重效应来调整工件中的残余应力，可显著提高工件的使用强度，减少开裂。提供的配套回火装置结构合理，操作简便，其能耗低、效果好，尤其适合钢球、钢锥等小规格产品。

权利要求书
1.  一种回火方法，其特征在于，使工件在保温仓中振动回火。

2.  一种振动回火装置，包括保温仓，其特征在于，所述保温仓内设有振动床。

3.  如权利要求2所述的振动回火装置，其特征在于，所述保温仓上设有程序控温系统。

4.  如权利要求3所述的振动回火装置，其特征在于，所述程序控温系统包括中央处理单元、设置在保温仓内的温度传感器、设置在保温仓上的排风装置和进风孔，所述进风孔通过管道与冷/热风源连接；所述温度传感器的信号输出端连接中央处理单元的信号输入端，所述中央处理单元发射控制信号给排风装置和风源开关。

5.  如权利要求4所述的振动回火装置，其特征在于，所述保温仓包括池体和顶盖，池体沉于地面以下；所述排风装置设置在顶盖上；所述进风孔有多个、设置在池体上。

6.  如权利要求2-5任一所述的振动回火装置，其特征在于，所述保温仓上部设有进料口和布料轨道，布料轨道穿过进料口伸入到保温仓内的振动床上方位置，布料轨道的进料端高于出料端。

7.  如权利要求6所述的振动回火装置，其特征在于，所述回火装置包括多个保温仓。

8.  如权利要求7所述的振动回火装置，其特征在于，所述池体由前壁、后壁和两侧壁围成；所述多个保温仓分成两排、分布在巷道两侧，保温仓的前壁紧邻巷道设置；保温仓的进料口设置在保温仓前壁上；巷道两侧分别倾斜设置有工件输送轨道，两工件输送轨道通过三通分料器汇聚，其汇聚端高于另一端；所述工件输送轨道分别与位于巷道同侧的各保温仓布料轨道相连，工件输送轨道与处于高位的布料轨道的连接处设有物料换向翻板。

9.  如权利要求8所述的振动回火装置，其特征在于，所述保温仓的前壁下部设有仓门；所述巷道上方设有提升机。

10.  如权利要求8或9所述的振动回火装置，其特征在于，所述巷道一端设有楼梯。

说明书一种回火方法及与之配套的回火装置
技术领域
    本发明属于金属材料热处理技术领域，具体涉及一种回火方法，同时还涉及与该法配套的回火装置。
背景技术
回火是冶炼钢铁的一种技法，指将经过淬火硬化或正常化处理之钢材在浸置于一低于临界温度一段时间后，以一定的速率冷却下来、以增加材料韧性的一种处理方式。回火可促使一部分碳化物析出，同时又可消除一部分因急速冷却而造成的残余应力，从而防止工件变形、开裂。
目前，研磨钢球的回火多在保温桶（或保温炉）内进行，也即：将淬火后的钢球充入保温桶中，加盖密封；初期，钢球内积蓄的残余热量释放出来，使桶内温度上升，随后钢球与保温桶一起随环境冷却。这种回火方式虽然简便，但却存在很多问题：1）回火过程中，由于处在保温桶内不同位置的钢球温度不均，因此会导致钢球质量不均匀；2）冷却速度不可控，且受环境影响较大，从而影响了钢球质量的稳定性；3）回火效果差，钢球炸裂现象仍时有发生。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种回火方法，提供与该法配套的回火装置则是本发明的另一个目的。
基于上述目的，本发明采取了如下技术方案：一种回火方法，包括使工件在保温仓中振动回火的步骤。
一种振动回火装置，包括保温仓，所述保温仓内设有振动床。
所述保温仓上设有程序控温系统。
所述程序控温系统包括中央处理单元、设置在保温仓内的温度传感器、设置在保温仓上的排风装置和进风孔，所述进风孔通过管道与冷/热风源连接；所述温度传感器的信号输出端连接中央处理单元的信号输入端，所述中央处理单元发射控制信号给排风装置和风源开关。
所述保温仓包括池体和顶盖，池体沉于地面以下；所述排风装置设置在顶盖上；所述进风孔有多个、设置在池体上。将保温仓池体设置为下沉式，一方面有利于提高保温效果，另一方面经淬火处理后的工件在重力作用下自然流入保温仓，有助于降低能耗。所述保温仓上部设有进料口和布料轨道，布料轨道穿过进料口伸入到保温仓内的振动床上方位置，布料轨道的进料端高于出料端。
为提高生产效率，所述回火装置包括多个保温仓。
所述池体由前壁、后壁和两侧壁围成；所述多个保温仓分成两排、分布在巷道两侧，保温仓的前壁紧邻巷道设置；保温仓的进料口设置在保温仓前壁上；巷道两侧分别倾斜设置有工件输送轨道，两工件输送轨道通过三通分料器汇聚，其汇聚端高于另一端；所述工件输送轨道分别与位于巷道同侧的各保温仓布料轨道相连，工件输送轨道与处于高位的布料轨道的连接处设有物料换向翻板。
所述保温仓的侧壁下部设有仓门；所述巷道上方设有提升机。
为方便行人下巷操作或检修，所述巷道一端设有楼梯。
作为一种优选方案，对于每个保温仓，所述多个进风孔分布在池体的两个侧壁上。
本发明提供的回火方法要求使工件在保温仓中进行振动回火，工件中的残余应力在温度和振动的双重作用下得到调整，可显著提高工件的使用强度，减少变形、开裂。
提供的配套回火装置结构合理，操作简便，其能耗低、效果好，尤其适合钢球、钢锥等小规格产品。利用该装置对工件进行回火处理，工件在振动过程中位置得到不断调整，因此工件与工件间个体差异小，产品质量均匀；保温仓可实现程序降温，可保证不同批次产品的质量稳定性；振动回火，可显著改善产品质量，提升产品硬度。
附图说明
图1是本发明实施例中振动回火装置的结构示意图；
图2是图1的A-A向视图。
具体实施方式
    一种回火方法，包括使工件在保温仓中振动回火的步骤。
一种振动回火装置，如图1和图2所示，包括巷道11和分布在巷道11两侧的多个保温仓，每个保温仓由池体2和顶盖两部分组成，池体2由前壁201、后壁202和两个侧壁203围成，池体2内壁上覆有保温层3，巷道11及池体2沉于地面以下。保温仓内设有振动床1，保温仓上还设有程序控温系统。该程序控温系统包括中央处理单元、设置在保温仓内的温度传感器、设置在保温仓顶盖上的排风装置和设置在保温仓侧壁203上的多个进风孔13，所述进风孔13通过管道与冷/热风源连接；温度传感器的信号输出端连接中央处理单元的信号输入端，中央处理单元发射控制信号给排风装置和风源开关。风源开关包括两个电磁阀，分别控制冷风源和热风源的供给。
保温仓前壁201下部设有仓门12，前壁201的上部设有进料口9和布料轨道4，布料轨道4穿过进料口9伸入到保温仓内的振动床1上方位置，布料轨道4倾斜设置，其进料端高于出料端。巷道11两侧分别倾斜设置有工件输送轨道6，两工件输送轨道6通过三通分料器7汇聚，其汇聚端高于另一端；工件输送轨道6分别与位于巷道11同侧的各保温仓布料轨道4相连，工件输送轨道6与处于高位（相对处于工件输送轨道6最下游的布料轨道而言）的布料轨道4的连接处设有物料换向翻板10。
巷道11一端设有楼梯5，巷道11上方设有提升机。
对于钢球而言，工件输送轨道6、布料轨道4使用开口朝上的槽型钢即可，三通分料器7呈“Y”型，由三段槽型钢对接而成，接合处设有分料翻板8。为保证钢球能够在重力作用下自动滚落，淬火设备的出料口、三通分料器7、工件输送轨道6依次从高到低设置。工作时，淬火后的钢球从淬火设备上滚下并落入三通分料器7，在分料翻板8的作用下，钢球先只进入巷道11一侧的工件输送轨道6，先为钢球途经的第一个保温仓装料：将挡在该保温仓进料口9处的物料换向翻板10打开并使位于下游的工件输送轨道6处于截止状态，钢球通过进料口9进入，并沿布料轨道4滚落至振动床1，当振动床1上的钢球累积至一定量后，合上该保温仓进料口9处的物料换向翻板10，使其他钢球沿畅通的工件输送轨道6继续向下滚落，为下游的保温仓装料。若需要给位于巷道11另一侧的保温仓装料，则可通过拨动三通分料器7内的分料翻板8来改变钢球流向，并参照上面的操作流程为其他保温仓装料。
开启振动床1，边振动边为保温仓装料。初期，仓内温度因钢球内余热的释放而升高，若温度传感器检测到温度不足（这种情况在冬季时有发生），则中央处理单元会发射控制信号给风源开关开启热风的供给，同时调节排风装置，升高到目标温度后关闭热风源。随后开始程序降温时，开启排风装置和冷风源，使仓内温度按一定速率逐渐降低至常温，从而完成振动回火过程。
振动床1靠近仓门12的一端设有出料口。回火完成后停止振动，使振动床1一端抬起而设有出料口的另一端则处于低位，将钢球从其出料口排出并装袋打包，接着从仓门12转至巷道11内，然后利用设置在巷道11上方的提升机将打包好的钢球吊出。工人可通过设在巷道11一端的楼梯5进入巷道11及保温仓，进行作业或检修。
以直径60mm、材质为90CrMnTi的钢球为例，利用传统的保温桶进行回火，所得产品的硬度为56-60HRC；而利用上述装置和方法进行回火，所得钢球的硬度为60-63HRC。
作为另一种实施方式，可以将巷道11和保温仓修筑在地上，这种方式虽然出料方便，但需要对保温仓池体做更加完善的保温处理，且进料时需利用提升机先将钢球提升至适当高度。
若生产规模较小，保温仓也可只修建一个。或是只修建一排保温仓，并在保温仓的仓门12设置巷道11。