Zariadenie na kalenie a temperovanie oceľových tyčí sa vzťahuje na kategóriu priemyselných strojov používaných v procesoch tepelného spracovania na rýchle ponorenie kovových obrobkov -vopred zahriatych na austenitizačnú teplotu- do chladiaceho média (ako je kaliaci olej, roztoky na báze vody-, polymérne roztoky, roztavené soli alebo vysokotlakový plyn{3}}). Tento proces vyvoláva martenzitickú alebo bainitickú fázovú transformáciu, čím sa výrazne zvyšuje tvrdosť, pevnosť, odolnosť proti opotrebovaniu a únavová životnosť materiálu.
Jeho hlavnou funkciou nie je len znižovať teplotu; skôr presným riadením rýchlostí chladenia, teplotných gradientov a dynamiky prúdenia média, zariadenie selektívne reguluje kinetiku fázovej transformácie na mikroštrukturálnej úrovni, čo umožňuje obrobku dosiahnuť požadovanú kombináciu mechanických vlastností a rozmerovej stability. Čo sa týka konštrukčného zloženia, typické zariadenie na ochladzovanie kovov pozostáva z vykurovacieho systému (často integrovaného s predchádzajúcou pecou alebo konfigurovaného nezávisle), samotnej ochladzovacej nádrže (s výstelkou odolnou voči korózii- a modulmi na snímanie hladín kvapaliny a teploty), systému cirkulácie média a teploty (zahŕňa čerpadlových jednotiek, doskových výmenníkov tepla, chladiacich jednotiek a nadstavcov PID, inteligentné jednotky na reguláciu teploty a palety) výťahy, robotické chápadlá alebo systémy sieťových pásov) a komplexný systém riadenia automatizácie (založený na rozhraniach PLC+HMI alebo MES, ktorý podporuje ukladanie, vyhľadávanie a sledovateľnosť parametrov procesu, ako aj alarmy odchýlok). Na základe metódy chladenia možno zariadenia rozdeliť na olejové, vodné, plynové, soľné kúpele a vákuové vysokotlakové -chladiace systémy. Prevádzkové režimy zahŕňajú kontinuálne (vhodné pre hromadne-vyrábané štandardné diely, ako sú ozubené kolesá a ložiskové krúžky), dávkové/periodické (vhodné pre jednotlivé položky alebo malé série nepravidelne tvarovaných dielov, ako sú formy a hriadele) a flexibilné integrované linky (schopné vyrábať zmiešané-toky pre obrobky z rôznych materiálov a špecifikácií). Moderné špičkové-kaliace zariadenia zvyčajne obsahujú nezávislé viac{10}}zónové riadenie teploty (umožňujúce rozdeliť nádrž na 3 – 5 zón teplotného gradientu), dynamické nastavenie rýchlosti prúdenia média (programovateľné v rozsahu 0,1 – 2,5 m/s) a prispôsobenie krivky chladenia v reálnom{15}}čase (podporuje mapovanie parametrov spätného procesu{16}){16}); okrem toho hlboko integruje technológiu digitálneho dvojčaťa, ktorá umožňuje virtuálne ochladzovanie. Simulácia a fyzika
Kalibrácia prevádzkových parametrov zariadenia v uzavretom okruhu je nevyhnutná. Pokiaľ ide o materiálovú kompatibilitu, návrhy zariadení musia byť prispôsobené špecifickým kovovým systémom: v prípade uhlíkových a nízkolegovaných ocelí sa pozornosť sústreďuje na rýchle a rovnomerné chladenie na potlačenie transformácie perlitu; pre vysoko-legované nástrojové ocele (napr. H13, D2) je potrebná stratégia vyrovnávania rýchleho ochladzovania vo vysoko-zónach s pomalším chladením v nízkoteplotných-zónach, aby sa znížilo riziko praskania; v prípade neželezných{10}}kovov, ako sú hliník a zliatiny titánu, úspech do značnej miery závisí od presného riadenia teploty média (presnosť ± 1 stupeň) a prostredia bez -oxidácie (ako je zhášanie dusíkom-ochranným plynom), aby sa zabránilo povrchovému odzinkovaniu alebo vytvoreniu{14}}vrstvy alfa. Medzi kľúčové ukazovatele výkonu patrí presnosť regulácie teploty (štandardne ± 2 stupne, až ± 0,5 stupňa pre špičkové-modely), rovnomernosť chladenia (rozdiel teplôt<5°C across the same cross-section), medium cleanliness maintenance (particulate levels
