[發明專利]齒輪鋼帶狀組織與硬度在線控制方法及軋后在線控冷冷床裝置

無效

• 申請號: 201310588378.3
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103589843A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 閔永安;歐陽劍雄;楊超;邵光杰;付金明;曹紅福;孫鴻平;張劍峰
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;B21B43/00;C21D1/84;C21D11/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種齒輪鋼帶狀組織與硬度在線控制方法，其特征在于，控制齒輪鋼棒材終軋溫度為900～980℃，軋后采用三段冷卻方式控制齒輪鋼棒材的軋后冷速，完成三段冷卻處理工藝的齒輪鋼棒材最終制成齒輪鋼材料成品，其冷卻處理工藝的具體工藝過程為：

a.?第一段預冷卻工藝過程：使軋后高溫齒輪鋼棒材首先進行空冷，將齒輪鋼棒材表面溫度冷至800~830℃，使齒輪鋼棒材預冷停留130s以上，將齒輪鋼棒材的心表溫差控制在150℃以內；

b．第二段強制冷卻工藝過程：對經過第一階段預冷卻工藝過程的齒輪鋼棒材再進行強制風冷，控制齒輪鋼棒材表面溫度風冷至620~680℃，根據齒輪鋼棒材的鋼種和規格確定齒輪鋼棒材的終冷溫度、冷卻速度、強制冷卻停留時間和冷風對流強度；

c.?第三段緩慢冷卻工藝過程：對經過第二段強制冷卻工藝過程的齒輪鋼棒材再進行保溫緩慢冷卻，保溫緩慢冷卻的起始溫度為完成第二段強制冷卻工藝過程時，齒輪鋼棒材的最低表面溫度，也即在第二段強制冷卻工藝過程中的風冷下限溫度，使齒輪鋼棒材緩慢冷卻停留15~50min。

2.根據權利要求1所述齒輪鋼帶狀組織與硬度在線控制方法，其特征在于：在第一段預冷卻工藝過程中，齒輪鋼棒材預冷停留130s~170s。

3.根據權利要求1或2所述齒輪鋼帶狀組織與硬度在線控制方法，其特征在于：在第三段緩慢冷卻工藝過程中，緩慢冷卻冷速為0.01~0.05℃/s。

4.根據權利要求1或2所述齒輪鋼帶狀組織與硬度在線控制方法，其特征在于：齒輪鋼棒材的規格為直徑φ40~200mm。

5.一種實施權利要求1所述齒輪鋼帶狀組織與硬度在線控制方法的軋后在線控冷冷床裝置，由軋后冷床輸入輥道（1）、冷床系統、輸出輥道（2）和控制系統構成，所述控制系統與所述冷床系統的一系列溫度傳感器輸出端信號連接，所述溫度傳感器分別檢測齒輪鋼棒材（4）進入所述冷床系統的初冷溫度和離開所述冷床系統的終冷溫度，所述控制系統的指令信號輸出端與所述冷床系統的軋材輸送機構，進而控制齒輪鋼棒材（4）的冷卻速度和冷卻停留時間，其特征在于：所述冷床系統依次并列由預冷冷床（A）、風冷冷床（B）和緩冷冷床（C）三段步進冷床組合而成，所述預冷冷床（A）的接料部位與所述軋后冷床輸入輥道（1）鄰接，所述風冷冷床（B）采用軸流風機（5）對其上方的齒輪鋼棒材（4）進行強制風冷，驅動齒輪鋼棒材（4）表面附近的空氣進行對流，所述軸流風機（5）布置于所述風冷冷床（B）底部，所述緩冷冷床（C）采用上下保溫罩，所述上下保溫罩皆由保溫罩外殼（9）、保溫罩中間層（8）和保溫罩工作層（7）三層復合而成，所述保溫罩中間層（8）位于保溫罩外殼（9）和所述保溫罩工作層（7）之間，所述上下保溫罩的上下保溫罩工作層（7）之間形成所述緩冷冷床（C）的保溫工作內腔通道，所述預冷冷床（A）的出料部位與所述輸出輥道（2）鄰接，軋后高溫的齒輪鋼棒材（4）經所述軋后冷床輸入輥道（1）向所述預冷冷床（A）的接料部位，被橫移輸送到達所述預冷冷床（A）上進行空冷，控制所述預冷冷床（A）上齒輪鋼棒材（4）表面溫度冷至800~830℃，使齒輪鋼棒材（4）預冷停留130s以上，將齒輪鋼棒材（4）的心表溫差控制在150℃以內，完成預冷卻后，齒輪鋼棒材（4）由所述預冷冷床（A）橫移輸送到所述風冷冷床（B），所述控制系統控制所述軸流風機（5）對齒輪鋼棒材（4）進行強制風冷，根據齒輪鋼棒材（4）的鋼種和規格確定所述軸流風機（5）風量、所述風冷冷床（B）步進速度、齒輪鋼棒材（4）的終冷溫度、冷卻速度、強制冷卻停留時間，齒輪鋼棒材（4）表面溫度風冷至620~680℃，完成強制風冷后，齒輪鋼棒材（4）由所述風冷冷床（B）快速橫移送入到所述緩冷冷床（C）的保溫工作內腔內通道進行保溫緩慢冷卻，?使齒輪鋼棒材（4）緩慢冷卻停留15~50min。

6.根據權利要求5所述軋后在線控冷冷床裝置，其特征在于：在保溫罩外殼（9）和所述保溫罩工作層（7）之間通過鋪設保溫石棉形成保溫罩中間層（8），所述保溫罩工作層（7）由金屬反射型保溫材料形成。

7.根據權利要求5或6所述軋后在線控冷冷床裝置，其特征在于：所述預冷冷床（A）的軋材輸送機構為具有大齒距的動齒條傳動機構，使所述預冷冷床（A）的齒條傳動機構采用步進式橫移輸送方式輸送齒輪鋼棒材（4），相比較所述預冷冷床（A），所述緩冷冷床（C）的軋材輸送機構為具有小齒距的動齒條傳動機構，使所述緩冷冷床（C）的齒條傳動機構也采用步進式橫移輸送方式輸送齒輪鋼棒材（4）。