一种高碳合金非调质钢控温冷却设备的制作方法

本发明涉及非调质钢锻造，具体涉及一种高碳合金非调质钢控温冷却设备。

背景技术：

1、高碳合金非调质钢是一种将轧制(或锻造)与热处理结合一体的新型节能结构材料，其在生产过程中省去了调质步骤即淬火和高温回火，生产工序简单，具有节能、减少淬火变形和开裂等优点，在汽车工业中被大量用于制造曲轴、连杆、转向节、轮毂等汽车零部件。

2、目前市场上的非调质钢冷却设备结构比较简单，通常采用传送装置以同一传输速度将多个锻件依次输送至单一冷却室中，在冷却室内通过空冷或风冷的方式对锻件进行冷却。而上述冷却设备难以保证锻件在一定冷速、一定温度下进行冷却即冷却程度难以有效控制，造成锻件内的金相变化不规则，使得锻件的金相组织变化无法达到预定要求，锻件内部的晶体结构细化不够和细化不均匀对锻件的机械性能产生非常大的影响，最终导致产品质量不合格或不稳定。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，以使经冷却后所得高碳合金非调质钢锻件的性能达到与调质钢(热处理后)性能相当的地步，进而保证锻件产品的最终质量。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，包括冷却腔体和传输机构，所述冷却腔体的两端分别设有进料口和出料口，所述传输机构贯穿所述冷却腔体设置且以所述进料口至所述出料口的方向定义为传输方向，所述冷却腔体的内部空间沿所述传输方向依次划分为第一冷却室、保温室和第二冷却室，所述第一冷却室和所述第二冷却室的顶部均设有一风冷机构，所述保温室的顶部沿所述传输方向依次设有多组循环冷却风机，所述第一冷却室、所述保温室以及所述第二冷却室内均单独设有加热机构，所述第一冷却室和所述保温室之间以及所述保温室与所述第二冷却室之间还设有一温度监测器。

4、作为优选的，所述风冷机构包括吹风机、排气机和变频控制器，所述吹风机和所述排气机均与所述变频控制器控制连接，所述吹风机和所述排气机沿所述传输方向依次设置在所述冷却腔体与所述第一冷却室位置对应处的顶部且与所述第一冷却室的内部连通，所述排气机和所述吹风机沿所述传输方向依次设置在所述冷却腔体与所述第二冷却室位置对应处的顶部且与所述第二冷却室的内部连通，所述排气机的进风口与所述第一冷却室和所述第二冷却室的顶部连通，所述排气机的内部位于进风口的位置处可移动设有一排气闸门，所述排气机上还设有一第二闸门控制器并与所述排气闸门驱动连接。

5、作为优选的，所述循环冷却风机的进风口与所述保温腔室的顶部连通，所述循环冷却风机的内部位于进风口的位置处可移动设置有一风机闸门，所述循环冷却风机上还设有一第一闸门控制器并与所述风机闸门驱动连接。

6、作为优选的，所述加热机构包括有多个加热管，每个所述加热管均沿垂直于所述传输方向设置且多个所述加热管沿所述传输方向平行设置构成加热管组。

7、作为优选的，位于所述第一冷却室内的所述加热机构至少包括有三组所述加热管组，至少两组所述加热管组以垂直于所述传输方向的方式平行设置在所述传输机构的上方处，至少一组所述加热管组设置在所述传输机构的下方处，所述加热管组的加热温度为680℃。

8、作为优选的，位于所述保温室内的所述加热机构至少包括有一组所述加热管组，所述传输机构的上方处设置有一组所述加热管组，所述加热管组的加热温度为650℃～680℃。

9、作为优选的，位于所述第二冷却室内的所述加热机构至少包括有两组所述加热管组，所述传输机构的上方和下方处均至少设有一组所述加热管组，所述加热管组的加热温度小于等于350℃。

10、作为优选的，所述冷却腔体位于所述第一冷却室和所述保温室之间的位置处以及位于所述保温室与所述第二冷却室之间的位置处均设有保温幕帘。

11、作为优选的，还包括有一横向送料机构，所述横向送料机构包括有横向传送机架、横向传送带、横向传送电机和料框，所述横向传送机架设置在所述冷却腔体的出料口处且其顶部设有所述横向传送带，所述横向传送带的传送方向垂直于所述传输机构的传送方向，所述横向传送机架上还设有所述横向传送电机并与所述横向传送带驱动连接，所述横向传送带的两端处分别设有所述料框。

12、作为优选的，所述横向送料机构还包括有一倾斜向下设置的导料滑道，所述导料滑道的一端与所述传输机构靠近所述冷却腔体出料口的端部连接，另一端位于所述横向传送带的垂直上方处。

13、与现有技术相比，本发明提供的一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，将冷却腔体的内部空间分割成第一冷却室、保温室和第二冷却室，并在每个腔室内分别对应设置了风冷机构、加热机构等以及在相邻两个腔室间设置温度监测器和保温幕帘等机构，通过将各个设备进行合理调整和自动控制，使得经加热炉加热达到奥氏体化的高碳合金非调质钢锻件在一定冷却速度和一定温度下进行冷却，从而获得均匀的组织和理想的力学性能。

技术特征：

1.一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，包括冷却腔体和传输机构，所述冷却腔体的两端分别设有进料口和出料口，所述传输机构贯穿所述冷却腔体设置且以所述进料口至所述出料口的方向定义为传输方向，其特征在于：所述冷却腔体的内部空间沿所述传输方向依次划分为第一冷却室、保温室和第二冷却室，所述第一冷却室和所述第二冷却室的顶部均设有一风冷机构，所述保温室的顶部沿所述传输方向依次设有多组循环冷却风机，所述第一冷却室、所述保温室以及所述第二冷却室内均单独设有加热机构，所述第一冷却室和所述保温室之间以及所述保温室与所述第二冷却室之间还设有一温度监测器。

2.根据权利要求1所述的一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，其特征在于：所述风冷机构包括吹风机、排气机和变频控制器，所述吹风机和所述排气机均与所述变频控制器控制连接，所述吹风机和所述排气机沿所述传输方向依次设置在所述冷却腔体与所述第一冷却室位置对应处的顶部且与所述第一冷却室的内部连通，所述排气机和所述吹风机沿所述传输方向依次设置在所述冷却腔体与所述第二冷却室位置对应处的顶部且与所述第二冷却室的内部连通，所述排气机的进风口与所述第一冷却室和所述第二冷却室的顶部连通，所述排气机的内部位于进风口的位置处可移动设有一排气闸门，所述排气机上还设有一第二闸门控制器并与所述排气闸门驱动连接。

3.根据权利要求1所述的一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，其特征在于：所述循环冷却风机的进风口与所述保温腔室的顶部连通，所述循环冷却风机的内部位于进风口的位置处可移动设置有一风机闸门，所述循环冷却风机上还设有一第一闸门控制器并与所述风机闸门驱动连接。

4.根据权利要求1所述的一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，其特征在于：所述加热机构包括有多个加热管，每个所述加热管均沿垂直于所述传输方向设置且多个所述加热管沿所述传输方向平行设置构成加热管组。

5.根据权利要求4所述的一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，其特征在于：位于所述第一冷却室内的所述加热机构至少包括有三组所述加热管组，至少两组所述加热管组以垂直于所述传输方向的方式平行设置在所述传输机构的上方处，至少一组所述加热管组设置在所述传输机构的下方处，所述加热管组的加热温度为680℃。

6.根据权利要求4所述的一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，其特征在于：位于所述保温室内的所述加热机构至少包括有一组所述加热管组，所述传输机构的上方处设置有一组所述加热管组，所述加热管组的加热温度为650℃～680℃。

7.根据权利要求4所述的一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，其特征在于：位于所述第二冷却室内的所述加热机构至少包括有两组所述加热管组，所述传输机构的上方和下方处均至少设有一组所述加热管组，所述加热管组的加热温度小于等于350℃。

8.根据权利要求1所述的一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，其特征在于：所述冷却腔体位于所述第一冷却室和所述保温室之间的位置处以及位于所述保温室与所述第二冷却室之间的位置处均设有保温幕帘。

9.根据权利要求1所述的一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，其特征在于：还包括有一横向送料机构，所述横向送料机构包括有横向传送机架、横向传送带、横向传送电机和料框，所述横向传送机架设置在所述冷却腔体的出料口处且其顶部设有所述横向传送带，所述横向传送带的传送方向垂直于所述传输机构的传送方向，所述横向传送机架上还设有所述横向传送电机并与所述横向传送带驱动连接，所述横向传送带的两端处分别设有所述料框。

10.根据权利要求9所述的一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，其特征在于：所述横向送料机构还包括有一倾斜向下设置的导料滑道，所述导料滑道的一端与所述传输机构靠近所述冷却腔体出料口的端部连接，另一端位于所述横向传送带的垂直上方处。

技术总结
一种高碳合金非调质钢控温冷却设备，包括冷却腔体和传输机构，冷却腔体的两端分别设有进料口和出料口，传输机构贯穿冷却腔体设置且以进料口至出料口的方向定义为传输方向，冷却腔体的内部空间沿传输方向依次划分为第一冷却室、保温室和第二冷却室，第一冷却室和第二冷却室的顶部均设有一风冷机构，保温室的顶部沿传输方向依次设有多组循环冷却风机，第一冷却室、保温室以及第二冷却室内均单独设有加热机构，第一冷却室和保温室之间以及保温室与所二冷却室之间还设有一温度监测器。本发明可使经冷却后所得高碳合金非调质钢锻件的性能达到与调质钢(热处理后)性能相当的地步，进而保证锻件产品的最终质量。

技术研发人员：余国增
受保护的技术使用者：苏州工业园区久禾工业炉有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13