[发明专利]用于轨道的热处理的方法和系统

权利要求书

1.一种对热轨道进行热处理以获得具有增强机械性能的期望显微结构的方法，所述方法包括主动冷却阶段，其中，将所述轨道从奥氏体温度快速冷却，并且随后软冷却，以维持在限定值之间的目标相变温度，通过多个冷却模块(12.n)执行冷却处理，每个冷却模块包括将冷却介质喷射在所述轨道上的多个装置，所述处理特征在于所述处理包括：-为每个冷却模块设置多个冷却部，当所述轨道处于热处理系统内时，每个所述部位于横截所述轨道的平面中，每个所述部至少包括：

-位于所述轨道的轨头之上的一个冷却装置(N1)，

-位于所述轨道的轨头的每一侧的两个冷却装置(N2，N3)，以及

-位于所述轨道的轨底之下的一个冷却装置(N6)，

在所述主动冷却阶段期间，驱动每个冷却装置，以对所述轨道的冷却速率进行控制，使得所述轨道内相变的奥氏体的量在轨道表面不低于50％并且在轨头芯部不低于20％。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，驱动每个冷却装置，以对所述轨道的冷却速率进行控制，使得奥氏体相变成高性能的贝氏体或相变成细珠光体。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在对所述轨道进行所述热处理之前：

-向模型提供关于所述轨道的多个参数以进行处理；

-向所述模型提供限定所述轨道的期望最终机械性能的值；

-计算驱动所述冷却装置的控制参数，以获得冷却速率，使得所述轨道在每个所述冷却模块之后获得预定温度；

-应用所计算的所述参数来驱动所述冷却模块的冷却装置。

4.根据前一项权利要求所述的方法，还包括：

-在每个冷却模块的上游对所述轨道的表面温度进行测量并且将这些温度与由所述模型计算的温度进行比较；

-如果所计算的温度与所测量的温度之间的差大于预定值，则对所述冷却装置的驱动参数进行修改。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述冷却介质是由围绕所述轨道的截面的所述冷却装置雾化的空气和水的混合物，被雾化的空气的量和水的量被独立地控制。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，进入第一冷却模块的所述轨道的表皮温度介于750℃与1000℃之间，以及从最后的冷却模块出来的所述轨道的表皮温度介于300℃与650℃之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述冷却装置以介于0.5℃/秒与70℃/秒之间的速率对所述轨道进行冷却。

8.一种用于对热轨道进行热处理以获得具有增强机械性能的期望显微结构的系统，所述系统包括：

-包括多个冷却模块(12.n)的主动冷却系统(12)；每个冷却模块包括能够操作成将冷却介质喷射在所述轨道上的多个冷却装置；

-用于对所述冷却装置的喷射进行控制的控制装置(15，16)，

所述系统的特征在于，每个冷却模块包括多个冷却部，当所述轨道处于热处理系统内时，每个冷却部位于横截所述轨道的平面中，每个所述部至少包括：

-位于所述轨道的轨头之上的一个冷却装置(N1)，

-位于所述轨道的轨头的每一侧的两个冷却装置(N2，N3)，以及

-位于所述轨道(6)的轨底之下的一个冷却装置(N6)，

并且所述系统特征在于，所述控制装置能够进行操作，以驱动所述冷却装置，使得所述轨道内相变的奥氏体的量在轨道表面不低于50％并且在轨头芯部不低于20％，在所述轨道仍处于所述主动冷却系统内时发生所述相变。

9.根据前一项权利要求所述的系统，其中，所述控制装置驱动所述冷却装置，使得所述奥氏体相变成高性能的贝氏体或相变成细珠光体。

10.根据权利要求9或10所述的系统，还包括位于每个冷却模块上游并且连接至所述控制装置的温度测量装置(T)。

11.根据前一项权利要求所述的系统，其中，每个温度测量装置包括位于所述轨道的截面周围的多个热传感器(T)，以持续感测所述轨道的截面的不同部分的温度。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统，其中，所述控制装置包括模型，所述模型接收关于进入所述冷却系统的所述轨道的参数和限定所述轨道的期望最终机械性能的值，所述模型向所述冷却装置提供驱动参数以获得所述期望机械性能。