金属工件的热处理方法及热处理装置与流程

本发明涉及热处理，尤其涉及金属工件的热处理方法及热处理装置。

背景技术：

1、热处理是金属工件常用的热加工方法，需要对金属工件进行正火、退火、回火和淬火等热处理加工，各过程需要均匀地加热、升温、保温、冷却等，众所周知，传统热处理炉热源分布不均，热处理炉内通过热空气循环来获得比较均匀的热环境。然而对复杂零件或壁厚差异大的零件，容易出现性能不合格、硬度不均匀，易产生变形、开裂等缺陷；因为变形大造成后续加工余量大，质量损失巨大的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种金属工件的热处理方法及热处理装置，以解决金属工件在热处理过程中受热不均的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供了一种热处理装置，包括：

3、炉膛，具有密闭空间。

4、二氧化硅气凝胶，放置于所述密闭空间内。

5、气流循环机构，与所述密闭空间连通，通入载体气流与所述二氧化硅气凝胶混合，形成二氧化硅气凝胶气氛；其中，所述二氧化硅气凝胶气氛的密度为0.05-0.25g/cm3；所述二氧化硅气凝胶气氛内的二氧化硅气凝胶颗粒的平均粒径为1-5μm；所述载体气流为热空气或载气气流在所述炉膛内加热。

6、根据本申请的实施方式，所述炉膛包括进口炉门和出口炉门，所述进口炉门和所述出口炉门均与所述密闭空间连通，位于所述密闭空间的两端。

7、承载机构，设置于所述密闭空间内，沿所述进口炉门向所述出口炉门的方向运动。

8、本申请还提供了一种金属工件的热处理方法，包括：

9、将金属工件放置在密闭空间内并位于二氧化硅气凝胶气氛内，通过所述二氧化硅气凝胶气氛加热进行热处理；其中，所述二氧化硅气凝胶气氛的密度为0.05-0.25g/cm3；所述二氧化硅气凝胶气氛内的二氧化硅气凝胶颗粒的平均粒径为1-5μm。

10、根据本申请的实施方式，所述二氧化硅气凝胶颗粒的密度为0.10-0.50g/cm³。

11、根据本申请的实施方式，所述二氧化硅气凝胶气氛通过热空气混合二氧化硅气凝胶产生，所述热空气的流速为0.50~1.5m/s。

12、根据本申请的实施方式，所述热空气的温度为150~550℃。

13、根据本申请的实施方式，所述热空气在所述密闭空间内循环流动，自所述密闭空间的底部流入，从所述密闭空间的顶部流出。

14、根据本申请的实施方式，所述二氧化硅气凝胶气氛占据所述密闭空间的体积为1/2~4/5。

15、根据本申请的实施方式，所述金属工件的材料为铝合金，所述金属工件在所述二氧化硅气凝胶气氛内的时长为150-300 min。

16、根据本申请的实施方式，所述金属工件的数量为多个，相邻的两个所述金属工件之间保持间距，并沿相同方向在所述二氧化硅气凝胶气氛内移动。

17、上述的金属工件的热处理装置中，二氧化硅气凝胶密度小和空气易混合形成二氧化硅气凝胶气氛。并且二氧化硅气凝胶超低导热性，传热速率低保温好，热容大，包围工件后，温度变化均匀；二氧化硅气凝胶气氛受循环热风驱动，炉温在二氧化硅气凝胶气氛的空间内更均匀，没有温度盲区，工件受热均匀。因此上述的金属工件的热处理装置中金属工件变形小，提高了产品的成品率，提高了金属利用率，可对复杂薄壁件进行热处理强化，提高了热处理的适用范围。

技术特征：

1.一种热处理装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述炉膛包括进口炉门和出口炉门，所述进口炉门和所述出口炉门均与所述密闭空间连通，位于所述密闭空间的两端；

3.一种金属工件的热处理方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的金属工件的热处理方法，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶颗粒的密度为0.10-0.50g/cm³。

5.根据权利要求3所述的金属工件的热处理方法，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶气氛通过热空气混合二氧化硅气凝胶产生，所述热空气的流速为0.50~1.5m/s。

6.根据权利要求5所述的金属工件的热处理方法，其特征在于，所述热空气的温度为150~550℃。

7.根据权利要求5所述的金属工件的热处理方法，其特征在于，所述热空气在所述密闭空间内循环流动，自所述密闭空间的底部流入，从所述密闭空间的顶部流出。

8.根据权利要求3所述的金属工件的热处理方法，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶气氛占据所述密闭空间的体积为1/2~4/5。

9.根据权利要求3~8中任一项所述的金属工件的热处理方法，其特征在于，所述金属工件的材料为铝合金，所述金属工件在所述二氧化硅气凝胶气氛内的时长为150-300 min。

10.根据权利要求3~8中任一项所述的金属工件的热处理方法，其特征在于，所述金属工件的数量为多个，相邻的两个所述金属工件之间保持间距，并沿相同方向在所述二氧化硅气凝胶气氛内移动。

技术总结本发明提供了一种金属工件的热处理方法及热处理装置。该热处理装置包括炉膛、二氧化硅气凝胶和气流循环机构。气流循环机构炉膛的密闭空间连通，通入载体气流与所述二氧化硅气凝胶混合，形成二氧化硅气凝胶气氛；其中，所述二氧化硅气凝胶气氛的密度为0.05‑0.25g/cm3；所述二氧化硅气凝胶气氛内的二氧化硅气凝胶颗粒的平均粒径为1‑5μm。二氧化硅气凝胶气氛受循环热风驱动，炉温在二氧化硅气凝胶气氛的空间内更均匀，没有温度盲区，工件受热均匀。因此上述的金属工件的热处理方法中金属工件变形小，提高了产品的成品率，提高了金属利用率，可对复杂薄壁件进行热处理强化，提高了热处理的适用范围。技术研发人员：尹志高,董凌,贾丛珊,张振栋,朱志华,徐佐,刘强,马向前,朱霖,王书宇,魏晨光受保护的技术使用者：中信戴卡股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5