環(huán)類(lèi)鍛件要注意的事項有很多，但是并不是每一項都要嚴格的注意，大型環(huán)類(lèi)鍛件雙介質(zhì)淬火的應用研究，下面這篇文章主要給大家進(jìn)行講述。

       為適應現有設備,并防止鍛件出現淬裂現象,采用水-空間隙淬火方法生產(chǎn)出合格的滾圈鍛件。

       我們山西中重重工股份有限公司承制的電鏟產(chǎn)品中的滾圈鍛件為大型環(huán)類(lèi)鍛件，產(chǎn)品材質(zhì)為PH130，鍛件外徑為4220mm。按以往的生產(chǎn)模式，應采用油冷或水淬油冷的方式進(jìn)行調質(zhì)。由于產(chǎn)品直徑較大，采用公司現有設備無(wú)法進(jìn)行油冷。若采用單純的水冷萍火，由于含碳量較高，鍛件容易在淬火的過(guò)程中發(fā)生開(kāi)裂。故決定采用水空雙介質(zhì)淬火的方式完成鍛件的調質(zhì)任務(wù)。

       一、滾圈的主要技術(shù)要求

       滾圈鍛件粗加工尺寸為內徑3940mm、外徑4220mm、高度165mm,屬大型環(huán)形鍛件。鍛件要求調質(zhì)硬度為187 - 229 HBW,鍛件壁厚140mm,鍛件鋼號為PH130。

       二、熱處理難點(diǎn)及措施

       鍛件為大型環(huán)類(lèi)鍛件，壁厚相對較薄，鍛件高度較小直徑較大，含碳量較高，且有調質(zhì)硬度要求。由于滾圈鍛件直徑較大,以我單位現有設備無(wú)法對此類(lèi)鍛件進(jìn)行油冷處理，若采用常規水冷淬火則會(huì )面臨淬裂的風(fēng)險，且在調質(zhì)過(guò)程中極易發(fā)生變形。

       措施：(1)防止鍛件開(kāi)裂:在淬火過(guò)程中鍛件表面和心部冷卻速度不一致，產(chǎn)生較大的熱應力，內外溫差越大，則熱應力越大。鍛件在淬火過(guò)程中表面和心部發(fā)生相變的先后順序不一樣，由于相變伴隨著(zhù)體積變化，則在淬火過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生組織應力。在熱應力和組織應力的影響下，鍛件會(huì )發(fā)生一定程度的變形，甚至開(kāi)裂。由于含碳量較高的鍛件塑韌性較差，在調質(zhì)過(guò)程中開(kāi)裂的風(fēng)險更大，所以很多鍛件都采用空冷或者油冷的方式進(jìn)行冷卻。若要采用水冷的方式進(jìn)行淬火,則需要盡力減小淬火過(guò)程中的應力，若能減小鍛件的內外溫差，則可減小鍛件的熱應力。同時(shí)還要保證鍛件的冷卻速度，盡可能獲得更好的淬火效果。 鍛件人水后,表面溫度會(huì )急劇下降，鍛件心部溫度 下降緩慢，鍛件內外溫差會(huì )越來(lái)越大。若在水冷一段時(shí)間后再空冷，由于心部溫度較高，鍛件的表面溫度會(huì )上升，內外溫差逐漸減小。如此反復進(jìn)行，可使鍛件內外溫差維持在安全范圍之內，防止鍛件調質(zhì)時(shí)因應力過(guò)大而開(kāi)裂。

       (2)防止熱處理變形：在保證熱處理硬度的 前提下,適當增大鍛件件的熱處理余量，尤其是內控的熱處理余量;采用三件滾圈合鍛的方案，增加鍛件高度，調質(zhì)后再機加工分開(kāi)，以此來(lái)防止鍛件調質(zhì)變形。

       三、熱處理工藝制定

       滾圈調質(zhì)采用水-空雙介質(zhì)冷卻方式。

       鍛件開(kāi)始入水時(shí)表面溫度會(huì )迅速下降，并產(chǎn)生相變，入水后冷卻至表面完成相變且溫度低于結尾回火溫度為宜?？梢钥闯?，鍛件入水3min后表面溫度在450°C左右，心部降溫至800°C ,內外溫差較大。若水冷4 min以上，鍛件表面溫度就會(huì )下降至400°C以下，進(jìn)入冷硬溫度范圍，淬裂危險性也增加了。完成開(kāi)始入水后立即出水空冷。由于心部溫度較高，表面溫度會(huì )因返熱而上升，初步估測出水3 min后鍛件內外溫差減小，表面返溫速度會(huì )減小，但考慮到生產(chǎn)現場(chǎng)綜合因素的不確定性，初步制定開(kāi)始出水空冷時(shí)間為3min,并在現場(chǎng)用紅外測溫儀監測根據實(shí)際情況調控空冷時(shí)間。第二次入水時(shí)，以心部完成相變?yōu)橐?，考慮到開(kāi)始入水3min,二次入水時(shí)間同樣為3min則累積水冷實(shí)際為6min，鍛件心部溫度預計將降至600T左右，該溫度已經(jīng)在相變溫度點(diǎn)以下。然后48出水空冷，減小鍛件內外溫差?？绽?min后，鍛件經(jīng)過(guò)兩次水冷間隙冷卻， 內外溫差已經(jīng)很小，且水溫已升高到801左右，可以考慮水冷時(shí)間長(cháng)些，確保鍛件組織轉變充分?；鼗饻囟?鍛件要求硬度為220 ~ 260 HBW，考慮水空間隙冷卻效果不如水冷效果，故將回火溫度初步定為550T，若硬度超上限則補充回火即可。

       通過(guò)水空間隙淬火的方法對含碳量較高的大型環(huán)類(lèi)鍛件進(jìn)行調質(zhì)是可行的，通過(guò)鍛一取二的方法可以有效的防止環(huán)類(lèi)鍛件調質(zhì)變形。水空間隙淬火的實(shí)際淬火效果稍?xún)?yōu)于油冷淬火效果。

       以上就是這篇文章主要給大家講述的內容，希望對大家能夠有所幫助。選擇中重，選擇品質(zhì)！