环形锻件余热热处理工艺怎么控制？

通过合理控制锻件成形后的冷却参数，经过余热热处理后锻件组织和性能达到普通热处理水平，具有良好的工艺稳定性和重现性。利用余热进行热处理，省去了热处理过程中的加热工序，节能效果显著，并且降低了对热处理设备的投资和维护费用。

1.余热淬火。

⑴ 稳定可控的加热系统。坯料的加热系统为中频感应加热、红外测温仪和三通道温度分选系统，可方便的控制加热温度和分选加热温度不合格的坯料。

⑵ 确定合适的淬火温度，并能有效加以控制。合适的锻造余热淬火温度需根据试验确定，实际操作中可通过控制锻造加热温度、锻后停留时间来实现，锻后停留时间推荐碳钢不大于60s、合金钢在20～

60s之间。

配置红外测温仪和温度分选系统，将低于淬火温度的锻件分选出去;当锻造加热温度稳定、锻造过程也稳定时可配置工序时间测量和报警系统，通过控制工序时间达到控制淬火温度的目的。

⑶ 良好的淬火系统。在保证淬火效果的前提下选择冷却能力较慢的淬火剂，以防止严重淬火变形和开裂。由于锻造余热淬火温度比普通淬火温度高，因此锻件淬透性好，故碳钢和合金钢一般选用油或PAG

淬火剂。

淬火槽应有足够的容积，冷却时间可控，另外还要配置淬火介质循环、冷却系统和加热装置，淬火介质温度自动控制，还应配置抽风装置。加强对淬火介质的维护，定期检测淬火介质的冷却性能，清理

液槽及循环系统中的氧化皮等杂质，保持淬火介质的清洁。

⑷ 淬火后的回火和回火炉的配置位置。锻件淬火后其内部存在较大应力，导致放置过程中产生较大变形甚至开裂。为防止淬火后零件变形和开裂，淬火后锻件应及时回火。锻件淬火后可搁置时间与锻件

材料、形状和环境温度有关，需根据试验确定。为节约能源和提高回火炉的利用率，降低保温能耗，采用余热淬火的锻件一般在热处理车间集中回火。

2.余热正火(退火)

⑴适当控制锻件进炉前的温度。当零件温度较高时需要对锻件进行吹风冷却，使零件温度降低到所需要的正火温度，同时热处理炉功率需要有一定的富余，开始生产前和少量锻件温度低时进行加热。

⑵确定合理保温时间。保温时间过长会会导致晶粒粗大，保温时间过短会导致组织转变不充分。可根据锻件材料、形状和尺寸通过试验确定。

3.余热等温正火

⑴ 锻造后锻件温度控制。锻件成形后的温度必须在Ar3(对亚共析钢)以上，锻后零件温度稳定时可采用直接急冷的方式;锻后零件温度波动较大或锻件截面变化大时，必须增加均温过程，急冷前使零件温

度均匀一致，否则会造成急冷后锻件或不同截面温度相差大，产生异常组织(贝氏体或马氏体)。

⑵ 急冷冷却速度控制。急冷工序中要求锻件快速冷却，同时冷却后同一锻件和同批锻件温度均匀一致(或相近)。同时需要对急冷速度加以控制，过快的急冷速度会在锻件组织中产生魏氏组织。一般急冷

速度控制在30～42℃/min。

⑶ 急冷后温度控制。急冷后必须保证锻件温度在珠光体转变区，不能低于贝氏体转变开始温度(Bs)，否则组织中会出现贝氏体(或粒状贝氏体)组织;如急冷后温度过高会导致先共析铁素体量增多，组织转

变后珠光体片层间距大，造成零件硬度低。锻件急冷后温度一般控制在材料Bs温度以上在80～100℃。

⑷ 等温温度的选择。等温温度的高低直接影响到等温正火后锻件的硬度，等温温度高则硬度低，等温温度低则硬度高。等温温度一般为锻件材料Bs温度以上50～80℃，具体温度需根据锻件的材料、形状经试验进行确定。

⑸ 等温保温时间的确定。珠光体转变发生在等温过程中，因此必须有足够的保温时间，如等温时间过短会造成过冷奥氏体没有全部转变为珠光体，在随后的冷却过程中转变为贝氏体或马氏体，造成等温

处理后组织不合格和硬度高。等温时间可根据材料的等温转变曲线进行初步确定，并根据试验情况进行

调整。