[發明專利]一種鋼管或圓棒的冷卻方法

有效

• 申請號: 202011197553.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112522479B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 楊煌光;向鑫;張洋波;姚火能;袁進峰;李剛;宋耀賢;潘先明
• 申請（專利權）人: 大冶特殊鋼有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/63;C21D9/00;C21D9/08;C21D11/00;C21D1/28
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 榮紅穎;李璐

本發明提供一種鋼管或圓棒的冷卻方法，所述冷卻方法包括以下步驟：步驟一，將加熱完成的工件傳送到旋轉裝置上，所述旋轉裝置位于淬水槽的上方，所述旋轉裝置驅動所述工件旋轉；步驟二，根據工件的材質和需求控制所述旋轉裝置浸入所述淬水槽的深度位置，同時調控所述旋轉裝置的轉動速度以使工件按照設定的線速度轉動，實現工件的冷卻。該方法將加熱完成的工件通過輥道和撥料傳送到旋轉裝置處，通過液壓比例閥和位移傳感器控制其下降距離，實現精準控制工件浸入淬水槽深度h，再經過旋轉拖輪控制工件線速度v，最后控制整個過程冷卻時間t，能有效控制工件冷卻速度和強度，得到均勻組織和性能，且應用范圍廣泛。

技術領域

本發明屬于鋼管或棒材的熱處理技術領域，具體涉及一種鋼管或圓棒的冷卻方法。

背景技術

近年來，鋼管及棒材熱處理在非調鋼和高淬透性調質鋼研究取得重大發展，同時也面臨新的技術難題。對于非調鋼的技術瓶頸，傳統的奧氏體化以后用風機從端部強制冷卻，造成全長冷卻不均勻，且強度不足問題。

2018年公開的《一種鋼管水霧冷卻方法》(CN108315532B)成功應用于大直徑大壁厚鋼管，直徑大于219mm，壁厚大于30mm正火冷卻，對于小直徑，薄壁管存在水霧冷卻不均勻和彎曲問題，影響最終性能穩定性；2019年公開的《一種鋼管水冷自回火工藝及裝置》(CN109868352A)，該方法將奧氏體化鋼管從外表向內壁快速冷卻到550-650℃，然而這樣連續快速冷卻使鋼管表面溫度已經降低到馬氏體開始轉變點300℃以下，再經過自回火以后鋼管得到淺表層回火馬氏體+心部珠光體+貝氏體的混合組織，造成整個截面硬度及性能波動大，影響整體穩定性。高淬透性調質鋼管水淬工藝在2013年公開的《鋼管水淬方法》(CN103146901B)中介紹了通過控制內噴和外淋(或外浸)兩者的時間先后順序，滿足高淬透性調質鋼管的工藝要求，但該方法沒有考慮工件浸入淬水槽深度與旋轉速度對冷卻的影響，在淬火裂控制方面沒有徹底解決。

目前需要一種多用途的鋼管或棒材的冷卻工藝，對于不同直徑壁厚的非調質鋼或高淬透性調質鋼管或棒材，冷卻速度可調，整體截面硬度及性能波動小，穩定性強的冷卻工藝。

因此，需要提供一種針對上述現有技術不足的改進技術方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋼管或圓棒的冷卻方法，以解決目前鋼管或棒材熱處理時的冷卻方式單一，適用范圍窄，冷卻速度無法控制的問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種鋼管或圓棒的冷卻方法，所述冷卻方法包括以下步驟：

步驟一，將加熱完成的工件傳送到旋轉裝置上，所述旋轉裝置位于淬水槽的上方，所述旋轉裝置驅動所述工件旋轉；

步驟二，根據工件的材質和需求控制所述旋轉裝置浸入所述淬水槽的深度位置，同時調控所述旋轉裝置的轉動速度以使工件按照設定的線速度轉動，實現工件的冷卻。

在如上所述的鋼管或圓棒的冷卻方法，優選，根據工件的材質和需求將工件劃分為兩種冷卻方式：

對于非調質鋼，所述旋轉裝置驅動所述工件處于液體與空氣交界處，所述工件采用部分浸入循環冷卻方法進行冷卻；

對于調質鋼，所述旋轉裝置驅動所述工件完全浸入所述淬水槽，所述工件采用全浸入冷卻方法進行冷卻。

在如上所述的鋼管或圓棒的冷卻方法，優選，對于調質鋼，所述全浸入冷卻方法根據鋼種的淬透性高低分為淺浸入式淬火冷卻和深深浸入式淬火冷卻；

以鋼的理想臨界淬透直徑DI劃分鋼材淬透性高低，一般以DI值5.2英寸分界線，DI≥5.2英寸為淬透性高的鋼種，其余為淬透性一般的鋼種；

淬透性高的鋼種采用淺浸入式淬火冷卻；

淬透性一般的鋼種采用深浸入式淬火冷卻。