[發(fā)明專利]一體化控溫冷卻設(shè)備及其冷卻方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210185817.1
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102719634A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辜俊杰;辜子恒;孫繼成;魏世洪;陳軍;黃健寧;李明清;葉清
• 申請（專利權(quán)）人: 四川豪特石油設(shè)備有限公司
• 主分類號: C21D1/84
• 分類號: C21D1/84;C21D8/00;B21J1/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑;詹永斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非調(diào)質(zhì)鋼冷卻技術(shù)，尤其是一種用于非調(diào)質(zhì)鋼鍛件的鍛后冷卻技術(shù)。

背景技術(shù)

非調(diào)質(zhì)鋼被廣泛用于汽車零件，特別是曲軸、連桿等零件，為了保證曲軸、連桿等零件的表面高頻淬火后獲得足夠的硬度，其淬硬區(qū)無鐵素體存在，鋼中必須保證足夠高的碳含量，并在鍛造工藝上采取措施，以防止毛坯表面出現(xiàn)大塊鐵素體。常規(guī)的鍛后冷卻方式有兩種：保溫箱內(nèi)緩冷和自然空冷。即將鍛后高溫曲軸毛坯經(jīng)校正后放入保溫箱內(nèi)緩冷或者直接放置于空氣中自然冷卻，常規(guī)的方法需要多級保溫箱經(jīng)過多次緩冷才能保證其要求，同時常規(guī)的方法還存在使得鍛件直線度偏差較大，即變形較大，不僅不能滿足鍛件的尺寸要求，也增加了大量的校正及回火的工作量。

中國發(fā)明專利申請，申請?zhí)枮?00310111656.2，申請日為2003年12月26日，名稱為非調(diào)質(zhì)鋼發(fā)動機曲軸鍛造后冷卻方法，公開了一種非調(diào)質(zhì)鋼的鍛造冷卻方法，在一定程度上能夠提高鍛件的機械性能，但是該方法在使用的過程中，需要鍛件先在自然空冷區(qū)自然冷卻到600℃，再進入保溫緩冷區(qū)緩冷，鍛件在自然空冷區(qū)的降溫過程，冷卻速度無法控制，冬天氣溫低時，降溫快，夏天氣溫高時，降溫慢，由于自然空冷區(qū)受到外部溫度影響較大，可能造成鍛件內(nèi)的金相變化不規(guī)則，無法控制其金相組織變化達到預(yù)定要求，且鍛件內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)細化不夠和細化不均勻，從而影響了鍛件的機械性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的一體化控溫冷卻設(shè)備及其冷卻方法，通過該一體化控溫冷卻設(shè)備，能夠準(zhǔn)確地控制鍛件在冷卻過程的冷卻速度及其時間，從而確保在冷卻過程中，得以控制鍛件內(nèi)部的相變產(chǎn)物鐵素體和珠光體的組織形態(tài)和相對量，達到細化晶粒，改善金屬內(nèi)部組織的作用，同時能夠避免冷卻過程中受到外部自然條件的影響，確保鍛件經(jīng)過冷卻后綜合機械性能達到要求;通過該設(shè)備的冷卻方法，使得非調(diào)質(zhì)鋼鍛件的冷卻操作極為方便，自動化程度高，容易實現(xiàn)流水化作業(yè)，提高了生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本大大地降低，并且能確保鍛件冷卻后的質(zhì)量。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一體化控溫冷卻設(shè)備，包括上下料區(qū)、快冷區(qū)、緩冷區(qū)和空冷區(qū)，其中上下料區(qū)、快冷區(qū)、緩冷區(qū)與空冷區(qū)順次連接，且空冷區(qū)再連接到上下料區(qū)上形成封閉循環(huán)的結(jié)構(gòu)。

由于采用了上述結(jié)構(gòu)，其中上下料區(qū)、快冷區(qū)與緩冷區(qū)順次連接，使得鍛件能夠從上下料區(qū)置于該設(shè)備內(nèi)，并且經(jīng)過快冷區(qū)將鍛件進行快冷，使得鍛件內(nèi)部按需要的金相組織轉(zhuǎn)變，且晶粒同時得到細化，快冷區(qū)通過設(shè)定控制鍛件的冷卻速度以及冷卻時間，避免其受到外界溫度變化對鍛件冷卻的影響，再將鍛件運入緩冷區(qū)內(nèi)進行緩冷，從而確保細化后的晶粒能夠在緩冷區(qū)內(nèi)穩(wěn)定，從而確保鍛件的各項機械性能指標(biāo)合符要求。在緩冷區(qū)上還連接有空冷區(qū)，使得經(jīng)過緩冷區(qū)緩冷后的鍛件，能夠再次進入空冷區(qū)，并在空冷區(qū)內(nèi)進行自然冷去，直至鍛件的溫度降至能手持的溫度，再將鍛件進行轉(zhuǎn)移進行堆放。且整個一體化控溫冷卻設(shè)備為一個封閉循環(huán)的結(jié)構(gòu)體，循環(huán)的速度與鍛造的節(jié)拍相匹配，在上下料區(qū)反復(fù)的進行上料、下料，這樣獲得了很高的生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的一體化控溫冷卻設(shè)備，在空冷區(qū)、上下料區(qū)、快冷區(qū)與緩冷區(qū)之間貫串有傳輸機構(gòu)，所述傳輸機構(gòu)在各區(qū)內(nèi)循環(huán)運行，所述傳輸機構(gòu)由傳輸電機帶動，且所述傳輸機構(gòu)上設(shè)置有掛接鍛件的掛鉤。

由于采用了上述結(jié)構(gòu)，在冷卻設(shè)備內(nèi)設(shè)置有傳輸機構(gòu)，并貫串幾個區(qū)域內(nèi)形成連續(xù)的傳輸機構(gòu)，主要用于鍛件在幾個區(qū)域內(nèi)傳輸運轉(zhuǎn)，形成循環(huán)的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)流水化作業(yè)，保證了生產(chǎn)效率，節(jié)約能耗；傳輸機構(gòu)由傳輸電機控制帶動，且提供動力，傳輸機構(gòu)上設(shè)置有掛鉤，用于掛接鍛件，便于將鍛件在幾個區(qū)域內(nèi)傳輸，傳輸機構(gòu)的速度根據(jù)要求可調(diào)，從而達到鍛件的冷卻效果。

本發(fā)明的一體化控溫冷卻設(shè)備，所述快冷區(qū)內(nèi)設(shè)置有快冷風(fēng)機，在快冷區(qū)與緩冷區(qū)的連接處設(shè)置有快冷測溫點，在該快冷測溫點設(shè)置有紅外線測溫儀。

???由于采用了上述結(jié)構(gòu)，在快冷區(qū)內(nèi)設(shè)置快冷風(fēng)機，通過調(diào)整風(fēng)機進風(fēng)量來控制鍛件冷卻速度，使鍛件按照規(guī)定的冷卻速度，均勻的冷卻，從而得到需要的金相組織，細化了晶粒度，獲得了需要的鍛件塑性和韌性，以及增強了鍛件的其它機械性能，使其達到預(yù)定要求。

本發(fā)明的一體化控溫冷卻設(shè)備，所述快冷風(fēng)機為四個，且分兩組位于快冷區(qū)內(nèi)的傳輸機構(gòu)兩側(cè)，兩組快冷風(fēng)機之間相互交錯。