[实用新型]双室等温正火风冷却系统

说明书

一种双室等温正火风冷却系统。其包括并排设置在奥氏体加热炉和等温转变炉之间的快速冷却室以及均温室；快速冷却室包括快速冷却室箱体和冷却供风风机；均温室包括均温室箱体、均温室隔断门、均温室供风装置、均温室搅拌风机、均温室加热装置、温度感应装置和温控仪。本实用新型优点：将两种不同工艺要求分为快速冷却室和均温室分别控制，在连续生产过程中，每室温度保持较小的波动，同时，快速冷却室可以大幅提高冷却速度，均温室可以大幅度快速稳定温度，兼顾了快冷和均温的要求，因此可以在不同的四季昼夜温差、不同的装炉量处理不同的材料，获得均匀一致的珠光体，所以可以大幅度缩窄硬度散差及消除工件内部的应力。

技术领域

本实用新型属于热处理设备技术领域，特别是涉及一种双室等温正火风冷却系统。

背景技术

对于重型卡车、乘用车、工程机械、农用机械等行业大量的齿轮，目前国内外普遍采用锻造、等温正火、机加工以及表面渗碳热处理工艺。齿轮毛坯经过锻造后的等温正火工艺是提高齿轮毛坯的切削性、控制其最终热处理畸变型的关键。对最终齿轮产品的使用寿命、运转噪音等起着关键的作用。

等温正火工序处理得好，锻造毛坯具有均匀一致的珠光体，因此具有适中的硬度以及很窄的硬度散差，同时，工件内部的锻造应力释放得更加充分。尤其在当前齿轮机加工大量的采用快切干切设备，对于硬度的均匀性提出了更高的要求。同时，均匀一致的金相组织以及较少的锻造应力有益于最终渗碳热处理二次加热的畸变型控制，对于提高齿轮的寿命降低噪音具有重大意义。

根据齿轮行业通用的主要材料，等温正火工艺大多采用先将工件加热到Ac3线上、充分奥氏体化后，风冷，然后进入一个约10000秒的等温过程，待珠光体转变完成后，出炉下料。

整个等温正火工艺风冷是关键。根据不同的材料金属金相转变特征，金属在奥氏体区冷却至相变温度过程是一个复杂的过程，缓慢地冷却形成铁素体，速度再快一些形成铁素体与渗碳体的混合体-珠光体，更快一些形成了贝氏体甚至马氏体。这些金相的转变通常是在10-1000秒之内很短的时间完成的，且不可逆转。

等温正火工艺目前普遍采用风冷技术。工件在大约10-1000秒内从奥氏体区900度以上降至相变温度600度左右，以获得珠光体。此期间若冷速过快，将导致珠光体内渗碳体增加，甚至形成贝氏体，从而导致硬度偏高；冷速过慢容易导致珠光体内铁素体含量过高，硬度偏低；

而工件因表面及芯部以及工件有效直径的差异，会导致工件各处的温降速度差异，必然会导致相变过程的铁素体和渗碳体析出的差异。通常这种差异在200-600秒之间对最终工件的硬度影响最大。

为了最大限度地减少这一区间的温差，目前国内外连续式等温正火生产线普遍采用单室冷却室，并分两段或多段控制冷却速度。前段属于快冷段、后段为缓冷段。在快冷段，将工件温度迅速降至相变温度，缓冷段则缩小工件各部温差，以期达到工件各处以相同的温度进入相变转变温度。

单室冷却室利用一个冷却室完成快冷、缓冷过程，其存在的显著问题是：在连续生产线中，每个周期，室内都要完成一次快冷、缓冷这一互相矛盾的过程。因为空气是一种比热容较小的物质，相对于相变时间要求、调节空气的温度是一个缓慢的过程。实际上单室冷却，快冷与缓冷是很难兼顾的。

同时，受季节及昼夜温差以及湿度的影响，空气的比热容变化较大，因此在实际生产中，单室风冷技术很难获得精确的工艺结果。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可以在短时间内将工件快速均匀一致进行冷却的双室等温正火风冷却系统。