軌道的熱處理的工藝和裝置制造方法及圖紙

用于軋制的軌道的在線上熱處理的工藝，所述工藝確保在軌道頭部的整個預先確定的表面厚度中獲得均勻的精細的珠光體結構。還公開用于與軋制系統在一條線上的軌道的熱處理的新裝置，與已知的裝置相比，該新裝置具有更簡單的結構，具有高堅固性，并且需要較少的維護。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及用于軋制的軌道的熱處理的在線上工藝，所述工藝用于改進軌道頭部的至少一個表面層的力學性能，并且涉及用于軌道的熱處理的裝置，具體地涉及用于從軋制系統排出的軌道的在線上熱處理的裝置。
技術介紹
在已知技術中包括用于軋制的軌道的熱處理的裝置和工藝的不同的解決方案，這些裝置和工藝具體地涉及通過淬火操作使頭部硬化。這些裝置中的許多不是與軋機機架(rollingstand)在一條線上排列的。這意味著在進行淬火熱處理之前軋制的軌道的囤放和其后續的加熱具有可觀的能量消耗和低效率。在其他系統中，替代地，這些裝置沿軋制線排列：軋制的軌道被卸載在固定于地面的輥臺(rollertable)上；然后，軌道被操作器取出，上述操作器包括精密的杠桿系統，并在軌道經受熱處理期間控制軌道的操縱；以及軌道最終通過合適的彈射機構而被彈射至冷卻床或者板上。被加熱或者直接來自軋機的軌道通過使用向軌道頭部上注射冷卻流體(水、空氣或者與空氣混合的水)的噴射噴嘴，或者通過將軌道頭部浸入容納冷卻流體的罐中而經受快速冷卻。當使用噴射噴嘴時，由于軌道的某些部分中的溫度不均勻性以及由于后續的不同的熱膨脹，會出現軌道在長度方向上扭曲的缺陷。雖然任何情況下，熱軌道的基部和已冷卻的頭部之間的溫度差都導致軌道的彎曲，但是當替代地使用浸泡罐時，實現了在長度方向上更好的冷卻均一性；缺點是所采用的操作器的剛性不足，并且不足以抵抗和抑制所述彎曲。這樣的操作器的另一個缺點是，在處理期間，操作器始終在相同的支點與軌道接觸，因此在軌道本身上產生不期望的“冷”區域。
技術實現思路
本專利技術的主要目的是獲得軋制的軌道的在線上熱處理的新工藝，所述新工藝確保在軌道頭部的整個預先確定的表面厚度中獲得均一的精細的珠光體結構，由于改進的韌性，該軌道特別地適合于在非常冷的環境中的使用。本專利技術的另一個目的是獲得用于軌道的熱處理的裝置，所述裝置與軋制系統成一條線放置，與現有的裝置相比，本裝置結構上簡單，具有高的堅固性，并且需要較少的維護。本專利技術旨在通過提供用于從軋制系統排出的軌道的在線上熱處理的工藝來實現以上所公開的目的，所述工藝包括以下步驟：軌道的在空氣中的第一冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到至少720℃；通過冷卻流體的第二冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到比Ar3溫度高50℃至150℃，以避免從奧氏體向珠光體的相變；在空氣中的具有預先確定的持續時間的第三冷卻步驟，憑借第三冷卻步驟，表面溫度平衡直至軌道頭部的表面層的溫度，所述表面層具有在距離表面15mm至25mm之間的范圍的深度；通過冷卻流體的第四冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到低于500℃，憑借第四冷卻步驟，從奧氏體向珠光體的相變發生；其中所述珠光體在所述表面層中具有帶有精細的粒度的均一的結構。本專利技術的另一個方面提供用于從軋制系統排出的軌道的在線上熱處理的裝置，所述裝置包括至少一個可移動的臺車，所述可移動的臺車則包括：縱向的輥臺，所述輥臺包括輥對，輥對適合于沿軋制軸接收從所述系統排出的軌道，保持軌道的軋制位置，所述輥臺適合于圍繞平行于軋制軸的縱向軸旋轉，以使軌道頭部朝向下方；以及縱向的罐，所述縱向的罐用于容納冷卻流體，軌道頭部可被浸泡在冷卻流體中。有利地，本專利技術的裝置包括至少一個輥臺，所述輥臺允許優選地沿軋制線引導軌道，從而保持與軌道從最后的軋機機架排出的位置相同的位置，即軌道的對稱軸保持在基本上水平的位置。相同的輥臺還提供對軌道的穩固的支持、在熱處理期間對軌道的操縱以及將軌道卸載在冷卻板上。因此，根據本專利技術的裝置的輥臺以與傳統的輥臺不同的方式執行所有這些功能，而傳統的輥臺，替代地，僅用于轉運軋制的軌道，并且因此需要與專用的操作器裝置相結合。本專利技術的裝置的進一步的優點表現為所述裝置提供兩個具有輪子的輥臺，輥臺交替地并且以軸向與軋制線對準，允許對兩個軌道的幾乎同時的熱處理，改進了所述系統的生產量。以這種方式，與使用已知的裝置實現的生產量相比，實現了兩倍的生產量，并具有在8m/s至10m/s之間的范圍的軋制速率。有利地，將軌道的整個長度浸泡在罐中確保處理的均勻性，由于本裝置的剛性，軌道的熱變形被實質上避免或者被減少至最小，并且還確保了對最后的冷卻步驟的操縱的更大的靈活性，最后的冷卻步驟對于獲得最終所期望的結構是最重要的。精細的珠光體晶粒的結果取決于該最后步驟中的冷卻速率以及取決于在軋機機架中獲得的材料的變形。因此，優選高冷卻速率，高冷卻速率在任何情況下都不導致不期望的貝氏體和/或貝氏體-索氏體結構的形成。根據本專利技術的工藝有利地提供四個冷卻步驟，其中兩個通過空氣以及兩個通過具有添加劑的水或者通過其他合適的冷卻液體。通過這種工藝所獲得的軌道的頭部顯示以下性質：高硬度(340-420HB)；高耐磨性；足夠的韌性；高耐疲勞性；在非常低的操作溫度(直至-600℃)下保持上文所述的力學性能；至少15-25mm的深度的均一的精細珠光體結構；在處理結束時，軌道的良好的表面質量和良好的平直度；不存在表面微裂紋。具體實施方式用于從軋制系統排出的軌道的在線上熱處理的工藝來實現以上所公開的目的，所述工藝包括以下步驟：軌道的在空氣中的第一冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到至少720℃；通過冷卻流體的第二冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到比Ar3溫度高50℃至150℃，以避免從奧氏體向珠光體的相變；在空氣中的具有預先確定的持續時間的第三冷卻步驟，憑借第三冷卻步驟，表面溫度平衡直至軌道頭部的表面層的溫度，所述表面層具有在距離表面15mm至25mm之間的范圍的深度；通過冷卻流體的第四冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到低于500℃，憑借第四冷卻步驟，從奧氏體向珠光體的相變發生；其中所述珠光體在所述表面層中具有帶有精細的粒度的均一的結構。本專利技術的另一個方面提供用于從軋制系統排出的軌道的在線上熱處理的裝置，所述裝置包括至少一個可移動的臺車，所述可移動的臺車則包括：縱向的輥臺，所述輥臺包括輥對，輥對適合于沿軋制軸接收從所述系統排出的軌道，保持軌道的軋制位置，所述輥臺適合于圍繞平行于軋制軸的縱向軸旋轉，以使軌道頭部朝向下方；以及縱向的罐，所述縱向的罐用于容納冷卻流體，軌道頭部可被浸泡在冷卻流體中。有利地，本專利技術的裝置包括至少一個輥臺，所述輥臺允許優選地沿軋制線引導軌道，從而保持與軌道從最后的軋機機架排出的位置相同的位置，即軌道的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在線上熱處理的工藝，該工藝用于從軋制系統排出的軌道的在線上熱處理，所述工藝包括以下步驟：軌道的在空氣中的第一冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到至少720℃；通過所述軌道頭部在容納冷卻流體的罐中浸泡的第二冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到比Ar3溫度高50℃至150℃，以避免從奧氏體向珠光體的相變；在空氣中的具有預先確定的持續時間的第三冷卻步驟，憑借所述第三冷卻步驟，內層的熱將表面層回火直至720?840℃的溫度，并且所述表面溫度平衡直至軌道頭部的表面層的溫度，所述表面層具有在距離表面15mm至25mm之間的范圍的深度；通過所述軌道頭部在容納所述冷卻流體的罐中浸泡的第四冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到低于500℃，憑借所述第四冷卻步驟，從奧氏體向珠光體的相變發生；其中，所述第四冷卻步驟中的冷卻速率等于2?7℃/s；并且其中，所述珠光體在所述表面層中具有帶有精細的粒度的均一的結構，因此沿著所述表面層獲得均一的力學性能。

【技術特征摘要】
1.一種在線上熱處理的工藝，該工藝用于從軋制系統排出的軌道的在線上熱處
理，所述工藝包括以下步驟：軌道的在空氣中的第一冷卻步驟，直到軌道頭部
的表面溫度達到至少720℃；通過所述軌道頭部在容納冷卻流體的罐中浸泡的第
二冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到比Ar3溫度高50℃至150℃，以避免
從奧氏體向珠光體的相變；在空氣中的具有預先確定的持續時間的第三冷卻步
驟，憑借所述第三冷卻步驟，內層的熱將表面層回火直至720-840℃的溫度，
并且所述表面溫度平衡直至軌道頭部的表面層的溫度，所述表面層具有在距離
表面15mm至25mm之間的范圍的深度；通過所述軌道頭部在容納所述冷卻流體的
罐中浸泡的第四冷卻步驟，直到軌道頭部的表面溫度達到低于500℃，憑借所述
第四冷卻步驟，從奧氏體向珠光體的相變發生；其中，所述第四冷卻步驟中的冷
卻速率等于2-7℃/s；并且其中，所述珠光體在所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：秦海鵬，
申請(專利權)人：青島泰威機床有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37