鍛軋余溫利用

熱處理老馬

鍛軋鋼余熱控冷調(diào)質(zhì)工藝簡(jiǎn)介
, b6 ]6 ~8 l0 M- M鍛熱淬火是工件或者毛坯經(jīng)高溫鍛造后立即進(jìn)行淬火作業(yè)的復(fù)合熱加工工藝。它實(shí)際是在形變溫度（一般在1050-1250℃）較高的高溫形變淬火處理。
鍛熱淬火可簡(jiǎn)化工件生產(chǎn)過(guò)程中的熱加工工藝，節(jié)約能源，并具有提高鋼材材料強(qiáng)韌性能等優(yōu)點(diǎn)。與普通熱處理相比較，鋼材經(jīng)鍛熱淬火后可使各項(xiàng)力學(xué)性能分別提高：硬度+10%、抗拉強(qiáng)度+3%~10%、伸長(zhǎng)率+10%~40%、沖擊韌性+20%~30%。此外經(jīng)鍛熱淬火后，材料具有很高的回火抗力，強(qiáng)化效果可以達(dá)到600℃以上的溫度。
鍛熱淬火的工藝參數(shù)，對(duì)強(qiáng)化效果有很大的影響，其中尤以鍛造溫度和鍛造后淬火前的停留時(shí)間影響巨大，高溫形變淬火過(guò)程中，形變后、淬火前的停留時(shí)間對(duì)鋼材強(qiáng)化效果有一定影響，其效果因?yàn)殇摬某煞植煌悾话阋?guī)律是，碳鋼或者低碳合金鋼要求鍛軋后立即淬火，對(duì)中合金鋼允許有一定時(shí)間停留，對(duì)高合金鋼需要長(zhǎng)時(shí)間停留，從而達(dá)到最佳力學(xué)性能。
為了獲得最佳強(qiáng)韌效果，鍛造溫度嚴(yán)格控制不能太高，避免工藝過(guò)程中奧氏體的聚集再結(jié)晶發(fā)生，鍛造后淬火前的停留時(shí)間，是現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)重要數(shù)據(jù)參數(shù)。經(jīng)過(guò)數(shù)次實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，隨著停留時(shí)間的延長(zhǎng)，鋼的硬度、強(qiáng)度和沖擊韌性同時(shí)降低，鍛造溫度越高，這種下降趨勢(shì)越明顯，所以鍛造后應(yīng)立即淬火，如操作有困難，碳鋼可以有3~5s的停留，合金鋼時(shí)間可以適當(dāng)延長(zhǎng)。
此工藝適合模鍛和自由端鍛工件（自由鍛工藝單獨(dú)設(shè)定，主要取決于終鍛溫度以及溫控），模鍛嚴(yán)格控制工藝流程以及操作時(shí)間，終鍛后淬火前工件余溫基本保持一致，這樣淬火工件性能穩(wěn)定性也是一致的。本工藝適合一般技術(shù)要求的調(diào)質(zhì)件，性能比單獨(dú)調(diào)質(zhì)優(yōu)秀。
3 k0 M) j8 c8 x5 P4 t& m7 y2 J對(duì)某些比較大的工件，力學(xué)性能要求比較高，組織金相要求高，調(diào)質(zhì)后需要大量加工和后續(xù)熱處理的工件，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備原因、人為素質(zhì)因素、工件材料因素、工件形狀導(dǎo)致必然鍛造缺陷的工件，需要均勻冷卻到一定溫度后，通過(guò)控制淬火、回火等完成調(diào)質(zhì)作業(yè)。
以40Cr鍛造135柴油發(fā)動(dòng)機(jī)連桿為例，原來(lái)工藝為下料-模鍛（形變量40%）-預(yù)備熱處理-調(diào)質(zhì)，經(jīng)檢測(cè)，平均硬度HRB250-260,抗拉強(qiáng)度平均值為799Mpa，延伸率為20.6%，斷面收縮率65.5%，沖擊韌性縱向?yàn)?63J，橫向59J,材料表面有氧化脫碳現(xiàn)象。
6 e' s# j' s- [/ b; ~7 a2 m; D  _更改為鍛余熱淬火后，鍛造溫度1150℃，經(jīng)模鍛切邊、校直后淬入無(wú)機(jī)淬火液中，冷卻后進(jìn)行650℃回火，連桿表面氧化脫碳現(xiàn)象減輕75%以上，性能檢測(cè)如下(平均值）：硬度HRB252~260、抗拉強(qiáng)度856Mpa、延伸率19.5%、斷面收縮率66.1%、橫向沖擊韌性94J、縱向沖擊韌性為166J,煅余熱生產(chǎn)的連桿經(jīng)過(guò)179KW\2200r/min的1800小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，效果良好，每噸鋼減少正火和淬火加熱耗能500元人民幣。
  d& y8 y0 I# o/ }$ M對(duì)于在線鍛余熱進(jìn)行熱處理冷卻作業(yè)，屬于產(chǎn)品向高端升級(jí)作業(yè)，對(duì)鍛造基礎(chǔ)材料也有一定要求，具體要求；
1.材料不能有大的缺陷，晶粒度要符合國(guó)標(biāo)4級(jí)以上，避免因?yàn)椴牧先毕輪?wèn)題造成開(kāi)裂。
7 e; n5 I* G7 U  }# ^. s" I2 W2.根據(jù)最終性能要求，鍛鋼余溫在900℃-770℃間使用，不同的淬硬層深度要求決定淬火溫度（根據(jù)客戶(hù)要求，冷卻程度由材料最終性能要求決定，分為細(xì)化晶粒提升性能、淬火自回火提升性能、淬火馬氏體離線回火提升性能等）。
# ]9 w% q! a% L' ]' Y) k  b4 Y2 j# i3.對(duì)于性能要求嚴(yán)格中高碳合金鋼鍛件，淬火冷卻介質(zhì)采用無(wú)機(jī)水介質(zhì)，淬硬層深度深，硬度均勻性高，可有效防止激冷開(kāi)裂。一般組織要求鍛件可采用在線控制淬火自回火。性能要求嚴(yán)格工件，采用再加熱回火工藝。介質(zhì)使用溫度控制在40度以?xún)?nèi)，保證材料產(chǎn)品性能穩(wěn)定，每15天檢測(cè)一次介質(zhì)濃度，及時(shí)添加調(diào)整，介質(zhì)不需要添加水處理劑，不需維護(hù)，可長(zhǎng)期使用。
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