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锻造余热淬火工艺
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:550

余热淬火可以略去正火和调质的奥氏体化重新加热过程,是一项重要的节能措施。即在1050-1250℃加热锻制后利用锻件自身的热量直接淬火,使锻件余热得到利用,同时改善了综合机械性能。研究表明:与普通热处理相比,工件锻造余热淬火后大幅度提高力学性能:提高10%、抗拉强度提高3%-10%、伸长率提高10%-40%、冲击韧性提高20%-30%。此外,经锻造余热淬火后,工件具有很高的回火抗力,强化效果可保持到600℃以上。

锻造余热淬火工艺参数对其强化效果有很大影响,其中尤以锻造温度和锻造后淬火前的停留时间影响最大。锻造加热较低时,淬火后获得的冲击韧性较高,所以从获得最佳强韧化效果出发,希望锻造温度不宜过高,对于中碳低合金结构钢,锻造加热温度应控制在1220℃内,以避免工艺过程中奥氏体的后续动态再结晶的发生。锻造后前的停留时间,是现场作业的重要工艺参数,随停留时间的延长,钢的硬度、强度和冲击韧性同时降低,所以,锻后应立即淬火。如操作上有困难,对碳钢可有3-5s的停留,合金钢停留时间可稍长。一般认为,终锻后至淬火前的停留时间不应超过60s。另外,形变量对提高锻造余热淬火的硬度、强度是有利的,形变量越大,强化效果越好,对多元低合金钢尤其是这样。
    亚共析钢锻造余热淬火加工工艺为:锻造成形——余热淬火——高温回火——粗加工——精加工。过共析钢锻造余热淬火加工工艺为:锻造成形——余热淬火————粗加工——淬火——低温回火——精加工。
   锻造余热淬火处理除了基本的简化工艺及提高性能外,还有以下优点:
   1、节约能源:由于省略了调质淬火加热工序,每吨锻件可节电约400kw.h。一般调质件在调质淬火前往往还需要进行一次,将正火加热工序考虑进去,每吨锻件可节电850kw.h。
   2、节约钢材:锻造余热淬火在保证足够塑性的前提下可以提高钢材的强度,从而减轻零件的质量、节约钢材。如美国福特汽车公司生产的汽车板簧,改用锻造生产后,由原来的14片(77kg)减至7片(52kg),节约钢材32%。
   3、缩短生产周期:由于简化了工序,省去了原工艺中的正火及调质,故可显著节约工时。常规一般从投料经锻造、热处理入库有3-6天,采用锻造余热淬火后可减少到1-2天,生产效率提高3倍,显著缩短了生产周期。
   锻造余热淬火既适于少批量生产,又适于大批量生产,简化工艺后、减轻劳动强度,同时获得了显著的经济效益,在国内锻造行业是一项尚待推广使用的技术,值得投入
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