鍛造鍛件時(shí)余熱的等溫正火
鍛造余熱等溫正火是鍛件成形后（或鍛后進(jìn)入熱處理爐均溫后），在溫度尚高于固定值(亞共析鋼）時(shí)強(qiáng)制吹風(fēng)快冷到珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)的某一溫度，并在保護(hù)爐內(nèi)進(jìn)行保溫以獲得珠光體型組織，然后在空氣中冷卻的熱處理工藝方法。
該工藝方法主要用于滲碳齒輪鋼的預(yù)處理，用以代替普通等溫正火處理。一般要求經(jīng)等溫正火處理后組織為珠光體+鐵素體，不得有貝氏體（或粒狀貝氏體）組織。
鍛造余熱等溫正火工藝要點(diǎn)：
1.鍛造后鍛件溫度控制
成型后鍛件的溫度必須在(亞共析鋼）以上，當(dāng)鍛后零件溫度波動(dòng)小（鍛造加熱和鍛造過(guò)程能連續(xù)穩(wěn)定控制）時(shí)可采用直接急冷的方式；當(dāng)鍛后零件溫度波動(dòng)較大或鍛件截面變化大時(shí)，必須增加均溫過(guò)程，即鍛件鍛后即進(jìn)入均溫?zé)崽幚頎t中進(jìn)行一段時(shí)間的均溫，使急冷前的鍛件溫度均勻一致，否則會(huì)造成急冷后鍛件溫度相趨大，產(chǎn)生異常組織（粒狀貝氏體或貝氏體組織）。
2.急冷冷卻速度控制
急冷是鍛造余熱等溫正火工藝的關(guān)鍵工序，急冷工序中要求鍛件有足夠的冷卻速度，其風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)溫和風(fēng)向均能調(diào)節(jié)和控制，保證鍛件快速冷卻，同時(shí)冷卻前同一鍛件和同批鍛件溫度均勻一致（或相近）。急冷的目的是通過(guò)快速冷卻來(lái)減少先共析鐵素體的量或抑制先共析鐵素體的產(chǎn)生，過(guò)多的鐵素體會(huì)造成等溫正火后鍛件硬度低。必須對(duì)急冷速度加以控制，過(guò)快的急冷速度會(huì)在鍛件組織中產(chǎn)生魏氏組織。一般急冷速度控制在30℃/min~42℃/min。
例如重型載貨車變速箱齒輪材料SAE8620H(20CrNiMoH),該齒輪等溫正火后要求硬度17OHBW~187HBW，范圍窄，金相組織1級(jí)~4級(jí)。某企業(yè)開始生產(chǎn)時(shí)，始終達(dá)不到以上要求(硬度和金相組織不能同時(shí)合格等），經(jīng)分析研究，發(fā)現(xiàn)是由于冷卻室僅在下方吹風(fēng)，又無(wú)加熱裝置，這樣造成風(fēng)向不均勻，風(fēng)溫不可控，后對(duì)冷卻室進(jìn)行改造，在冷卻室四角設(shè)置四個(gè)吹風(fēng)又安裝了加熱裝置，經(jīng)調(diào)試生產(chǎn)，達(dá)到該齒輪對(duì)硬度和金相組織的要求。
3.急冷后等溫溫度控制
急冷后必須保證鍛件溫度在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)，不能低于貝氏體轉(zhuǎn)變開始溫度，即溫度，否則會(huì)造成組織中出現(xiàn)貝氏體（或粒狀貝氏體〉組織；同時(shí)如急冷后等溫溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致先共析鐵素體量增多，組織轉(zhuǎn)變后珠光體片層間距大，造成鍛件硬度低。鍛件急冷后等溫溫度一般控制在材料一定值溫度以上50℃~100℃，鍛件溫度通過(guò)設(shè)置在生產(chǎn)線上的紅外測(cè)溫儀或手持紅外測(cè)溫儀測(cè)量。
4.等溫溫度的選擇
等溫溫度的高低直接影響等溫正火后鍛件的硬度，等溫溫度高則硬度低，等溫溫度低則硬度高。等溫溫度一般為鍛件材料一定值溫度以上50℃~100℃,具體溫度需根據(jù)鍛件的材料、形狀和尺寸大小通過(guò)試驗(yàn)確定，并根據(jù)等溫正火后鍛件的硬度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
5.等溫保溫時(shí)間的確定
等溫正火工藝中，在等溫過(guò)程中發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，因此必須有足夠的保溫時(shí)間保證珠光體轉(zhuǎn)變完成，如等溫時(shí)間過(guò)短會(huì)造成過(guò)冷奧氏體沒(méi)有全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，在隨后的冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w，造成等溫處理后鍛件硬度商和組織不合格。等溫時(shí)間可根據(jù)材料的等溫轉(zhuǎn)變曲線進(jìn)行初步確定，并根據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行調(diào)整。
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