泊頭尚氏非標量具有限公司

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          齒輪件余熱等溫退火工藝介紹

          文章出處:泊頭尚氏非標量具有限公司發表時間:2019年04月25日

           目前,國內外熱處理行業都在圍繞降低熱處理能源消耗、改善熱處理作業環境而進行技術改造。利用鍛件鍛造后的余熱進行等溫退火,可以節省加熱能源,提高鍛件熱處理質量,改善車間作業環境,減少后續拋丸清理時間,縮短工藝周期。因此,國內許多鍛造公司都在探索鍛件鍛造后的余熱等溫退火工藝的應用。

          1.鍛件技術要求

          鍛件為倒檔齒輪,形狀如圖1所示,鍛件重量為1.9kg,硬度要求為149~170HBW(dB=4.60~4.90),材料為TL4227,具體化學成分見附表。

          圖  1

          TL4227化學成分(質量分數)%)

          C

          Si

          Mn

          S

          P

          Cr

          Al

          0.140.22

          ≤0.12

          1.01.5

          0.020.035

          ≤0.035

          0.81.3

          0.0150.04

          2.工藝原理

          普通等溫退火工藝為將鋼加熱到Ac3以上30~50℃的溫度,在此溫度下保溫一定時間后,比較迅速地冷卻到稍低于Ar1的某一溫度,作長時間等溫,直到使奧氏體完全轉變為珠光體,然后以任意速度進行冷卻的熱處理工藝方法。


          鍛件余熱等溫退火工藝是在鍛件終鍛切邊后,以一定的冷卻速度冷到珠光體轉變溫度,在此溫度保溫到珠光體轉變結束為止,然后出爐空冷的熱處理工藝方法。采用鍛件余熱等溫退火可獲得粗細均勻的珠光體組織,可大大改善鍛件的切削加工性能。 


          3.工藝方法

          使用設備及工裝為推輥式連續電阻爐、料箱和HB-3000型布氏硬度計。


          具體工藝曲線見圖2,加熱溫度是600℃,上料帶速頻率為70Hz,爐輥速度頻率為70Hz,保溫時間2h,出爐冷卻方式為空冷。

          圖  2


          鍛打后的鍛件通過輸送帶(以一定的速度)進入余熱等溫退火電阻爐的料箱中,爐中共有17個料箱,爐中的輥子周期性帶動料箱向前運動,鍛件大約保溫2h,然后出爐空冷。余熱等溫退火后的鍛件硬度比較均勻,完全符合技術要求,金相組織為鐵素體+珠光體。


          余熱等溫退火后鍛件硬度實際值:152~163HBW(dB=4.70~4.85),符合硬度技術要求。余熱等溫退火后鍛件的金相組織見圖3。

          圖  3

          4.結語

          余熱等溫退火工藝大大簡化了生產工序,減少了鍛件的物流周轉成本,避免了鍛件二次加熱重新熱處理產生氧化、脫碳的傾向。同時,也減少了后續拋丸清理工序的成本,節約了能源, 降低了鍛件成本,僅此倒檔齒輪一項每年就為公司節約二十多萬元。目前,我公司已研究試驗成功了7種材料近30個品種的鍛件余熱等溫退火工藝,鍛件的熱處理質量都比較穩定。

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