本发明涉及锆铪合金加工,具体为一种锆铪合金的热处理工艺及设备。
背景技术:
1、锆铪合金是一种含有锆和铪的合金,通常用于高温、耐腐蚀和耐磨损的应用。锆和铪是两种稀有金属,它们的合金具有很高的熔点、硬度和耐腐蚀性能,适用于制备高温部件、化工设备以及核工程材料等领域,常用的锆铪合金包括zr-2.5nb和zr-4;
2、锆铪合金的热处理工艺通常包括固溶处理和时效处理,在热处理过程中,需要控制加热速率、保持时间和冷却速率等参数,以确保合金获得所需的性能。
3、需要注意的是,在操作热处理过程中,要严格控制温度和时间,以免导致合金组织发生异常或性能下降。确保操作中的安全措施,并确保热处理设备符合相关标准和规定,为此,我们提出一种锆铪合金的热处理工艺及设备。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种锆铪合金的热处理工艺及设备,以解决上述背景技术中提出的在热处理过程中,需要控制加热速率、保持时间和冷却速率等参数以及在操作热处理过程中,要严格控制温度和时间,以免导致合金组织发生异常或性能下降问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种锆铪合金的热处理工艺及设备,包括固溶处理和时效处理,固溶处理:首先将锆铪合金加热至适当的温度,使合金中的固溶相溶解,然后迅速冷却以固定固溶相的分布状态以及时效处理:在固溶处理后,将合金再次加热至适当的温度,并在一定时间内保持恒温,使分散相重新析出并沉淀。
3、优选的,所述固溶处理包括电阻炉和强力风扇,所述电阻炉顶部开设有圆孔,所述圆孔上方位置设有可移动用于锆铪合金迅速冷却的强力风扇,所述电阻炉的门板转轴顶部安装有齿轮一,所述齿轮和电阻炉顶部安装有齿轮二啮合连接,所述齿轮二表面还啮合连接有齿条,所述齿条背部固定连接有顶板,所述顶板和电阻炉顶部的卡条滑动连接,所述顶板侧面螺纹可拆卸连接强力风扇。
4、优选的,所述时效处理包括气氛炉、计时器、plc控制面板和温度传感器,所述气氛炉外壁安装有plc控制面板,所述plc控制面板侧面设有计时器,所述plc控制面板侧面还电性连接有温度传感器,所述温度传感器另一端置于气氛炉内部。
5、优选的,所述气氛炉和电阻炉之间设有箱体,所述气氛炉、电阻炉和箱体的内壁底部位置固定连接有横向的两个底条,两个所述底条顶部焊接有框架,所述框架内壁顶端位置滑动连接有滑块,所述滑块顶部设有承载板,所述框架内部还活动连接有丝杆,所述丝杆和滑块螺纹连接,所述丝杆底部啮合连接有锥齿轮,所述锥齿轮背部固定连接有调节杆,所述调节杆另一端延伸至箱体外部,所述调节杆外端固定连接有横条,所述横条外壁活动连接有偏心设置的摇杆,所述气氛炉和电阻炉均焊接于底架顶部。
6、优选的,一种锆铪合金的热处理设备,其包括上述任意一条所述的一种锆铪合金的热处理工艺。
7、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
8、1、本发明通过设置的电阻炉、强力风扇、齿轮一、齿轮二、齿条、顶板和圆孔配合使用,在锆铪合金固溶处理时,将锆铪合金置于电阻炉内部加热至适当的温度,使合金中的固溶相溶解,然后打开电阻炉的门板,在门板转动打开时,带动门板顶部的齿轮一转动,齿轮一啮合齿轮二转动,同时齿轮二转动时啮合齿条移动,将齿条和顶板移向一侧,此时电阻炉顶部的圆孔裸露,且此时强力风扇随顶板移动至圆孔上方位置,启动强力风扇对加热后的锆铪合金进行冷却处理。
9、2、本发明通过设置的气氛炉、计时器、plc控制面板和温度传感器配合使用,在进行锆铪合金时效处理时,移动至气氛炉内部的锆铪合金被再次加热至适当的温度,通过气氛炉实现一定时间内保持恒温,使分散相重新析出并沉淀,借助计时器以及温度传感器和plc控制面板使用,对保持时间以及加热温度和时间进行较好的控制。
10、3、本发明通过设置的箱体、框架、丝杆、滑块、承载板、调节杆、锥齿轮、横条和摇杆配合使用,在电阻炉和气氛炉之间设置箱体进行连通,并且在电阻炉和气氛炉以及置箱体的内壁底部安装框架滑动连接滑块和承载板,通过承载板对锆铪合金进行放置加工,在框架内部安装丝杆螺纹连接滑块,且丝杆啮合连接锥齿轮,在锆铪合金完成固溶处理时,转动摇杆带动横条和调节杆以及锥齿轮转动,锥齿轮啮合丝杆转动,实现滑块、承载板和锆铪合金的水平移动,便于锆铪合金由电阻炉进入气氛炉内进行时效处理,操作便捷。
1.一种锆铪合金的热处理工艺,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的一种锆铪合金的热处理工艺,其特征在于:所述固溶处理包括电阻炉(6)和强力风扇(17),所述电阻炉(6)顶部开设有圆孔(16),所述圆孔(16)上方位置设有可移动用于锆铪合金迅速冷却的强力风扇(17)。
3.根据权利要求2所述的一种锆铪合金的热处理工艺,其特征在于:所述电阻炉(6)的门板转轴顶部安装有齿轮一(1),所述齿轮一(1)和电阻炉(6)顶部安装有齿轮二(2)啮合连接,所述齿轮二(2)表面还啮合连接有齿条(3),所述齿条(3)背部固定连接有顶板(4),所述顶板(4)和电阻炉(6)顶部的卡条(5)滑动连接,所述顶板(4)侧面螺纹可拆卸连接强力风扇(17)。
4.根据权利要求1所述的一种锆铪合金的热处理工艺,其特征在于:所述时效处理包括气氛炉(8)、计时器(9)、plc控制面板(10)和温度传感器(11),所述气氛炉(8)外壁安装有plc控制面板(10),所述plc控制面板(10)侧面设有计时器(9),所述plc控制面板(10)侧面还电性连接有温度传感器(11),所述温度传感器(11)另一端置于气氛炉(8)内部。
5.根据权利要求4所述的一种锆铪合金的热处理工艺,其特征在于:所述气氛炉(8)和电阻炉(6)之间设有箱体(7),所述气氛炉(8)、电阻炉(6)和箱体(7)的内壁底部位置固定连接有横向的两个底条(22),两个所述底条(22)顶部焊接有框架(18),所述框架(18)内壁顶端位置滑动连接有滑块(21),所述滑块(21)顶部设有承载板(20),所述框架(18)内部还活动连接有丝杆(19),所述丝杆(19)和滑块(21)螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的一种锆铪合金的热处理工艺,其特征在于:所述丝杆(19)底部啮合连接有锥齿轮(23),所述锥齿轮(23)背部固定连接有调节杆(13),所述调节杆(13)另一端延伸至箱体(7)外部,所述调节杆(13)外端固定连接有横条(14),所述横条(14)外壁活动连接有偏心设置的摇杆(15)。
7.根据权利要求5所述的一种锆铪合金的热处理工艺,其特征在于:所述气氛炉(8)和电阻炉(6)均焊接于底架(12)顶部。
8.一种锆铪合金的热处理设备,其特征在于:包括权利要求1-7任意一条所述的一种锆铪合金的热处理工艺。