通过调整热处理工艺降低能耗的几种方法_2

1、通过调整热处理工艺降低能耗的几种方法论文导读：热处理是机械制造过程中一项极其重要的基础工艺,几乎所有的机器零件都要经过热处理，热处理工序是提高机械产品综合机械性能的有效手段，同时也是消耗能源的主要工序。对于煤矿机修厂由于设备及任务量等方面的制约，如果要达到节能降耗的目的，调整热处理工艺是有效的手段。下面介绍几种在原有设备和保证零件性能的基础上，通过对热处理工艺进行调整，进而达到降低能耗的方法。对一些局部有技术要求的零件（如耐磨的齿轴径、轧辊辊径等），可采用浴炉加热、感应加热、脉冲加热、火焰加热等局部加热方式代替如箱式炉等的整体加热，可以实现各零件摩擦咬合部位之间的适当配合，提高零件使用寿命，又

2、因为是局部加热，所以能显著减小淬火变形，降低能耗。关键词：调整，热处理，工艺，降低能耗热处理是机械制造过程中一项极其重要的基础工艺,几乎所有的机器零件都要经过热处理，热处理工序是提高机械产品综合机械性能的有效手段，同时也是消耗能源的主要工序。对于煤矿机修厂由于设备及任务量等方面的制约，如果要达到节能降耗的目的，调整热处理工艺是有效的手段。下面介绍几种在原有设备和保证零件性能的基础上，通过对热处理工艺进行调整，进而达到降低能耗的方法。1.等温退火代替完全退火对珠光体变化比较稳定的一些合金钢, 如大型40Cr钢锻件可采用等温退火代替普通退火。等温退火与完全退火加热温度完全相同，只是冷却的方式有差别

3、。等温退火是以较快的速度冷却到A1以下某一温度，保温一定时间是奥氏体转变为珠光体组织，然后空冷。等温温度和保持时间可参照该种钢奥氏体等温转变图,并根据对钢种的性能要求来确定。在能保证硬度的前提下,尽可能选择珠光体转变完成所需时间最短的温度作等温温度, 等温退火可以大大缩短退火周期。2.正火代替调质高碳钢经正火索氏体化能获得细片状珠光体组织，可用来代替调质的中碳结构钢。如T8钢正火索氏体化与45号钢调质后性能基本相近。 冷却速度 /min 层间距离 m 组织 形态 b MPa % HB 60 0.350.5 珠光体 870 15 230 600 0.250.3 索氏体 1100 10 270 4

4、5号钢调质 回火索氏体 85 20 230 3.淬火低温回火代替渗碳 而表面要求耐磨又受冲击负荷的某些零件，一般采用渗碳淬火，以获得表面硬、心部韧的综合性能。但如对零件所受冲击负荷的性质认识不清，盲目使用渗碳淬火，结果会适得其反。如凿岩机活塞要承受多次冲击负荷，过去都采用12CrNi4及12CrNi3合金钢渗碳淬火处理。现改用T10A高碳钢淬火低温回火，使用寿命反而比渗碳延长一倍以上。4.低碳钢淬火代替渗碳低碳马氏体在中等硬度HRC4048时，仍具有较高的耐磨性。现有不少耐磨零件如运煤机链条、销轴等都采用了低碳钢淬火，获得低碳马氏体优良组织来代替原先的渗碳淬火工艺。如20号钢多采用渗碳淬火，现

5、用淬火取代，经冲击、弯曲、拉伸试验，其淬火的各项性能均比渗碳淬火优越。5.合理减少渗层深度化学热处理周期长，耗电大，如能减少渗层深度以缩短时间是节能的重要手段。免费论文参考网。目前我们所确定的硬化层参数大多是经验数据，常常偏于保守硬化层过深。随着科学技术的发展用应力测定所求出的硬化层深度表明，只需传统硬化层深度的70就足够。研究表明，碳氮共渗比渗碳可减少层深3040。同时若在实际生产中将渗层深度控制在其技术要求的下限，也可节能20，同时还缩短了时间，减小了变形。例如美国将渗碳层厚度从1.11.4mm减少到1.0mm,为此将925X11小时的渗碳处理改为925X7.5小时,从而达到节能的目的。6

6、.以表面淬火代替渗碳淬火和以局部加热代替整体加热对含碳量在0.60.8的中高碳钢经高频淬火后的性能（如静强度、疲劳强度、多次冲击抗力、残余内应力）的系统研究表明，用感应淬火部分代替渗碳淬火是完全可能的。我们用40Cr钢高频淬火制造变速箱齿轮，代替原20CrMnTi钢渗碳淬火齿轮取得了成功。对一些局部有技术要求的零件（如耐磨的齿轴径、轧辊辊径等），可采用浴炉加热、感应加热、脉冲加热、火焰加热等局部加热方式代替如箱式炉等的整体加热，可以实现各零件摩擦咬合部位之间的适当配合，提高零件使用寿命，又因为是局部加热，所以能显著减小淬火变形，降低能耗。7.降低加热温度一般亚共析碳钢的淬火加热温度在Ac3以上

7、3050，共析及过共析碳钢淬火加热温度为Ac1以上3050。但近年来的研究证实，亚共析钢在略低于Ac3的两相区内加热淬火（即亚温淬火）可提高钢的强韧性，降低脆性转变温度，并可消除回火脆性。淬火的加热温度可降低40。我们对45号钢、40Cr钢常规淬火和降低温度在二相区内淬火，进行试验对比，测量硬度、强度极限和冲击韧性。试验表明：在Ac3以下510所进行的淬火，上述三项性能曲线上均出现一个最大值。该最大值比完全淬火后的数据略高。此外对高碳钢采用低温快速短时加热淬火，可减少奥氏体碳含量，有利于获得良好强韧配合的板条马氏体，不仅可提高其韧度，而且还缩短了加热时间。8.合理确定加热时间我们对热处理中的加热时间，通常采用以工件有效尺寸为基础的计算公式*k*D。免费论文参考网。式中为加热、保温时间；为加热系数；k为零件装炉系数；D为零件有效厚度。各种资料中介绍k及D的计算公式及数所都比较接近，但加热系数相差较大国内1.01.6，日本0.81.2其中大值与最小值相差一倍，故加热时间也相差一倍，因此在生产实践中有必要根据具体情况确定合理的加热时间。免费论文参考网。通过以上介绍，我们可以看到如果热处理工艺使用得当，常常事半功倍，不但节能效果明显，而且被处理零