車輪鍛件余熱熱處理怎樣的工藝方法更有效？

       鍛造行業(yè)是能源消耗大戶，而鍛件熱處理又是鍛件生產(chǎn)中能源消耗大戶，約占整個鍛件生產(chǎn)總能耗的30%-35%。我國每噸模鍛件的能耗約為1.0t標(biāo)煤，與國外工業(yè)發(fā)達國家相比，存在很大差距，例如日本每噸模鍛件的能耗約為0.515t標(biāo)煤。鍛件能耗約占鍛件成本的8%-10%，降低能耗不僅可以降低鍛件生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，而且能源問題又是關(guān)系到一個國家能否可持續(xù)發(fā)展的重要問題，甚至是關(guān)系到人類生存的全球性重大問題。所以充分利用鍛造余熱進行熱處理，在節(jié)能降耗、提升效率等方面有著顯而易見的優(yōu)勢，既節(jié)約能源、縮短工藝流程，又保護環(huán)境。

       鍛造后利用車輪鍛件自身熱量直接進行熱處理，即車輪鍛件的余熱熱處理省略了鍛造后熱處理前重新加熱鍛件的工序，余熱熱處理一般有以下3種方式。

       1.鍛后進行余熱均溫?zé)崽幚?。車輪鍛件成形后直接送入熱處理爐，仍按常規(guī)的熱處理工藝進行，均溫后車輪鍛件不同部位溫度一致，可縮短保溫時間，這種方法稱為余熱均溫?zé)崽幚?。對于形狀?fù)雜，特別是截面變化大的車輪鍛件采用該工藝可以確保鍛件質(zhì)量穩(wěn)定。

       2.鍛后直接余熱熱處理。車輪鍛件成形后利用鍛造余熱直接進行熱處理，把鍛造和熱處理緊密結(jié)合在一起，節(jié)省了普通熱處理需要重新加熱造成的大量能耗浪費。

       3.鍛后利用部分余熱進行熱處理。車輪鍛件成形后將鍛件冷卻到600～650℃左右，然后將車輪鍛件再加熱到所需要的溫度進行熱處理。此方法可以細化到晶粒，又節(jié)約了把車輪鍛件從室溫加熱到600～650℃的能耗，一般適用于對晶粒度要求高的車輪鍛件。

       鍛造余熱淬火是車輪鍛件成形后，當(dāng)其溫度高于Ar3或Ar3～Ar1之間的某一溫度時，淬入適當(dāng)?shù)拇慊鸾橘|(zhì)中，獲得馬氏體或貝氏體組織的工藝方法。

       車輪鍛件經(jīng)鍛造余熱淬火和回火處理后，不僅可以獲得較好的綜合機械性能，而且可以節(jié)省能源，簡化工藝流程、縮短生產(chǎn)周期，減少人員和節(jié)省淬火加熱爐的投資費用。

       車輪鍛件經(jīng)鍛造余熱淬火并高溫回火后，其強度與硬度一般均高于普通調(diào)質(zhì)，而塑性與韌性比普通調(diào)質(zhì)稍低(兩者回火溫度相同時)。若鍛造余熱淬火后，采用較高回火溫度(一般比普通調(diào)質(zhì)的回火溫度高出40～80℃)后，其塑性和韌性與普通淬火相當(dāng)或稍高。鍛件經(jīng)鍛造余熱淬火后，在保持塑性和韌性的前提下明顯地提高了強度和硬度，另外由于其晶粒較普通淬火粗大，可改善材料的切削加工性能。

       鍛造余熱正火(退火)是鍛件成形后，當(dāng)溫度高于Ar3(對亞共析鋼)時，進入正火爐、冷卻箱或退火爐內(nèi)進行正火或控制冷卻，得到正火組織。

       由于鍛造加熱溫度高，采用此方法處理后車輪鍛件的晶粒較粗，一般用于預(yù)備熱處理，不適用對于晶粒度有較高要求的車輪鍛件。同時，處理后得到的組織為珠光體+鐵素體平衡組織，粗晶粒在后續(xù)熱處理中不存在組織遺傳，晶?？芍匦录毣?。

       鍛造余熱等溫正火是鍛件成形后，當(dāng)溫度高于Ar3(對亞共析鋼)時急速冷卻，冷卻到等溫溫度后保溫一段時間后空冷至室溫。

       車輪鍛件成形后溫度一般在900～1000℃，急冷速度一般控制在30～42℃/min，等溫溫度一般為550～680℃(具體需根據(jù)不同材質(zhì)確定)。急冷是該工藝的關(guān)鍵工序，可通過調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)溫和風(fēng)向，保證車輪鍛件冷卻后溫度均勻。等溫溫度根據(jù)材料種類和要求的硬度確定，一般選在珠光體轉(zhuǎn)變曲線的鼻部以縮短等溫保溫時間。