[發明專利]低碳合金鋼工件的控制冷卻工藝及裝置

有效

• 申請號: 201710082893.2
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106834635B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 王佳佳;張海英;張恒超;陳斌;周煊
• 申請（專利權）人: 上海汽車變速器有限公司
• 主分類號: C21D1/84
• 分類號: C21D1/84;C21D6/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 顧天樂;王毓理

一種低碳合金鋼工件的控制冷卻工藝及裝置，包括：紅外線測溫裝置、自動排料分選管道、一次外循環風風扇、二次外循環風風扇、三次外循環風風扇、控制冷卻網帶、抽吸風裝置、自動控制裝置和空冷履帶，其中：控制冷卻網帶前端設有自動排料分選管道，自動排料分選管道前端設有紅外線測溫裝置，控制冷卻網帶上方沿工件傳輸方向依次設有一次、二次和三次外循環風風扇，抽吸風裝置設置在二次外循環風風扇和控制冷卻網帶后端之間，控制冷卻網帶后端與空冷履帶相連。本發明能夠在保證低碳合金鋼組織均勻化和工藝穩定性的同時，降低能耗，減少生產周期。

技術領域

本發明涉及的是一種低碳合金鋼工件鍛后熱處理領域的技術，具體是一種低碳合金鋼工件的控制冷卻工藝及裝置。

背景技術

傳統模鍛大多采用熱鍛方式，即鍛造溫度在1150-1250℃，鍛后工件經過等溫正火得到均勻的組織和穩定的性能后再進入車加工工序。等溫正火往往需要20小時左右，工件在完全奧氏體化后再結晶轉變的過程中，脫碳較為嚴重，消耗較大，因而逐漸出現了鍛后余熱正火、余熱淬火等方式來優化整體生產流程，節能降耗。雖然通過該方式處理的工件保留了優秀的力學性能和組織性能，但是由于自動化及工件鍛造存在差異等問題，余熱正火均勻性有一定差異。

近年來，因精密鍛造的需要，鍛造方式逐步向溫鍛轉變，雖然溫鍛后脫碳的現象得以減輕，但是溫鍛后熱處理問題亟待解決。在900-1000℃溫鍛后，工件無法整體完全奧氏體化，導致溫鍛后必須通過完全等溫退火來消除應力及組織均勻化。在引進大量國外先進鍛壓設備的同時，先進設備的優勢體現并不明顯，能耗也沒有大幅度的降低。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出了一種低碳合金鋼工件的控制冷卻工藝及裝置，能夠在保證低碳合金鋼組織均勻化和工藝穩定性的同時，降低大量能耗，減少生產周期。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種低碳合金鋼工件的控制冷卻工藝，包括以下步驟：

S₁，根據對應材料的CCT(Continuous Cooling Transformation，過冷奧氏體連續冷卻轉變)曲線，選定工件冷卻速度V₁，工件冷卻速度V₁在A溫度以上為1-2℃/s、在A溫度以下為2-4℃/s，A溫度的取值范圍為550-620℃；以此設定控制冷卻過程時間T＝T₁+T₂，工件傳輸速度其中：L為控制冷卻階段工件的傳輸距離，t₁為控制冷卻起始溫度，t₂即A溫度、為第一冷卻階段的結束溫度，t₃為第二冷卻階段的結束溫度，T₁為第一冷卻階段的冷卻時間，T₂為第二冷卻階段的冷卻時間；

S₂，對溫鍛后的工件在控制冷卻前進行紅外線測溫，篩選處于880-950℃范圍內的工件進入控制冷卻階段，其余工件待處理；

S₃，對進入控制冷卻階段的初始批次工件進行不同風量外循環風冷卻和抽吸風處理，使控制冷卻階段的環境溫度處于恒溫狀態，之后舍棄初始批次工件，利用不同風量外循環風進行后續批次工件的控制冷卻，使工件完成兩個階段的控制冷卻。

所述的控制冷卻起始溫度t₁為880-950℃，第二冷卻階段結束溫度t₃為150-250℃。

所述的工件傳輸距離L＝12m，工件傳輸速度為15-20mm/s。

所述的外循環風包括：一次、二次和三次外循環風；根據工件冷卻速度V₁設定風量，其中：一次和二次外循環風的風量三次外循環風的風量抽吸風風量W為單個工件體積與單排工件數量的乘積，H為工件在垂直方向上的高度。