[發(fā)明專利]一種中空管狀熱處理件的快速空氣冷卻裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910161073.8
• 申請(qǐng)日: 2009-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN101928818A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜宇錫;金彰基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社平山
• 主分類號(hào): C21D9/08
• 分類號(hào): C21D9/08
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中空管狀熱處理件的快速空氣冷卻裝置，尤其涉及一種朝大型中空管狀鍛造品的內(nèi)、外周面噴射氣體以進(jìn)行快速冷卻，從而實(shí)施正火處理的中空管狀熱處理件的快速空氣冷卻裝置。

背景技術(shù)

熱處理方法可大致分為：退火(annealing)，用于除去鑄造或鍛造后的偏析及殘留應(yīng)力，達(dá)到均質(zhì)化或軟化目的；正火(normalizing)，用于通過微細(xì)化結(jié)晶粒子來提高機(jī)械特性或加工性能；淬火(quenching)，用于達(dá)到硬化的目的；回火(tempering)，用于達(dá)到增強(qiáng)韌性的目的；以及其它熱處理方法。

其中，正火是一種通過結(jié)晶粒子的微細(xì)化提高強(qiáng)度，在淬火或退火的再加熱過程中形成均勻的奧氏體狀態(tài)，以通過除去鑄造品或鍛造品中的偏析形成均勻組織的熱處理方法，通常采用以奧氏體范圍(比A3或Acm點(diǎn)高30℃-50℃)的溫度進(jìn)行加熱之后在大氣中緩慢冷卻或送風(fēng)冷卻的方法。

尤其是，用來作為風(fēng)塔法蘭等的大型中空管狀環(huán)形產(chǎn)品，一般通過鍛造處理的方法進(jìn)行生產(chǎn)，通常按產(chǎn)品的大小切割厚板(slab)或鑄錠(ingot)進(jìn)行加熱之后，在壓床上實(shí)施第一次鍛造獲得粗造體(rough?shaping)。接著，再加熱粗造體進(jìn)行第二次鍛造，在尺寸和形狀形成之后實(shí)施正火、淬火、回火等熱處理，以均化組織并確保機(jī)械特性。

此時(shí)，通過正火對(duì)上述大型環(huán)形鍛造品進(jìn)行熱處理之后冷卻時(shí)，通常在大氣中進(jìn)行空冷，因此存在一些問題。

圖1為表示現(xiàn)有技術(shù)中正火熱處理時(shí)冷卻狀態(tài)的連續(xù)冷卻變化曲線圖。

如圖所示，隨時(shí)間溫度漸漸按比例降低，從奧氏體(austenite)向鐵素體(ferrite)及珠光體(pearlite)等二次組織的變化在很高的溫度(800℃以上)上發(fā)生，因此組織的結(jié)晶粒子將會(huì)變大。因此，完成正火的產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度或低溫沖擊性能等機(jī)械特性將有所降低。

為解決上述問題，可利用送風(fēng)裝置進(jìn)行一定程度的快速冷卻之后，在低溫狀態(tài)下引導(dǎo)鐵素體及珠光體的變化，但上述方法只適合于零件、鋼板、工具等小型鍛造品，而大型環(huán)鍛造品因其直徑通常為5m-6m以上，且厚度較厚，因此其相對(duì)于板材的單位質(zhì)量表面積較小，很難用送風(fēng)裝置進(jìn)行快速冷去。因?yàn)殡m然其表面可快速冷卻，但其中心部冷卻緩慢，因此很難使其表面和內(nèi)部同時(shí)冷卻至低溫，并在低溫下發(fā)生變化。

為了解決上述問題，在現(xiàn)有冷卻裝置中有向表面噴射水進(jìn)行快速冷卻的裝置，但這樣的裝置因?yàn)橹荒芸焖倮鋮s表面，在表面形成馬氏體(martensite)組織，從而反而有可能破壞所希望獲得的機(jī)械特性，而且很難控制正確的水噴射量、噴射時(shí)間及冷卻速度。

而且，對(duì)于中空管狀產(chǎn)品，因?yàn)椴荒芟蚱鋬?nèi)周面噴射水，因此其冷卻效率較低。

另外，即使將水噴射至內(nèi)周面進(jìn)行冷卻，也會(huì)因?yàn)闊崽幚砑?nèi)、外部冷卻溫度或速度的差異，從而在冷卻后產(chǎn)生殘留應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種中空管狀熱處理件的快速空氣冷卻裝置，該中空管狀熱處理件的快速空氣冷卻裝置用于向中空管狀的大型鍛造品內(nèi)、外周面均勻噴射空氣，完成均勻的快速冷卻，且其冷卻效率高。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種中空管狀熱處理件的快速空氣冷卻裝置，該中空管狀熱處理件的快速空氣冷卻裝置能夠根據(jù)正火熱處理件表面溫度控制空氣噴射量及噴射時(shí)間，從而在低溫狀態(tài)下發(fā)生向鐵素體及珠光體的變化，形成微細(xì)的二次結(jié)晶粒子。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種中空管狀熱處理件的快速空氣冷卻裝置，其特征在于，該中空管狀熱處理件的快速空氣冷卻裝置包括：空氣供應(yīng)部，該空氣供應(yīng)部用于提供高壓空氣；外部噴射部，該外部噴射部設(shè)置于熱處理件外側(cè)，用于將上述空氣供應(yīng)部所供應(yīng)的空氣噴射至熱處理件的外周面；內(nèi)部送風(fēng)部，該內(nèi)部送風(fēng)部設(shè)置于熱處理件下側(cè)，用于將空氣吹送至熱處理件內(nèi)周面；升降部件，該升降部件為使熱處理件容置于上述外部噴射部的內(nèi)部，而用于將上述外部噴射部舉升至熱處理件上側(cè)；控制部，該控制部控制上述外部噴射部和內(nèi)部送風(fēng)部所噴射、吹送的空氣的噴射量和噴射時(shí)間。

在此，上述外部噴射部的特征在于，該外部噴射部包括：水平噴射管，該水平噴射管包括沿上下方向排列的多個(gè)供空氣流動(dòng)的環(huán)形管；多個(gè)垂直噴射管，該多個(gè)垂直噴射管分別與上述水平噴射管垂直結(jié)合；多個(gè)噴嘴，該多個(gè)噴嘴設(shè)置于上述水平噴射管及垂直噴射管上以噴射空氣。