常規(guī)鍛件熱處理大多是當鍛件冷卻到室溫后,再按工藝規(guī)程把鍛件由室溫重新加熱進 行熱處理。為了使鍛后鍛件所具有的余熱得到利用,近來日益廣泛采用所謂鍛件余熱熱處理,即在鍛后利用鍛件自身熱量直接進行熱處理。目前在鍛壓生產(chǎn)中所用的鍛件余熱熱處 理有以下兩類:
(1)鍛件鍛后不等冷卻便送入熱處理爐,仍按照常規(guī)的鍛件熱處理工藝執(zhí)行。因此,這種鍛件余熱熱處理只是單純利用鍛件余熱,達到節(jié)省燃料、降低成本,提高生產(chǎn)率的目的。
(2)鍛件鍛后接著立即進行熱處理,把鍛壓加工和熱處理緊密結合到一起,這種鍛件余熱熱處理稱為形變熱處理。由于形變熱處理同時具有變形強化和熱處理強化的雙重作用,除了得到經(jīng)濟收益之外,它還可使鍛件獲得良好的綜合機械性能——高強度和高塑性,這是單一鍛壓加工和熱處理所達不到的。所以,這種工藝近年來得到了冶金工業(yè)和機器制造等部門的普遍應用。
一、形變熱處理的種類
現(xiàn)有鋼的形變熱處理工藝方法,種類極其繁多,名稱也不統(tǒng)一。按照變形與相變的相 互先后順序,形變熱處理可分為三大類別。
1.變形在相變前進行的形變熱處理 高溫形變淬火(鍛熱淬火):利用鍛件鍛后余熱直接淬火,可與各種鍛造方法結合進行。如自由鍛、熱模鍛、熱擠壓等。適用于高溫回火(調質)的各種碳鋼及合金結構鋼零件以及機械加工量不大的鍛件,例如,連桿、曲軸、葉片、彈簧等。
高溫形變火:在鍛造時適當降低終鍛溫度,鍛后進行空冷,用于以共析碳鋼或合金鋼制造的大型、復雜形狀的鍛件。
高溫形變等溫淬火:借助鍛件鍛后余熱在珠光體區(qū)或貝氏體區(qū)進行等溫淬火,用于中、高碳鋼小型鍛件。
低溫形變淬火:將鋼料加熱至奧氏體區(qū)域,然后激冷到***大轉變孕育期(500~600°C) 進行大變形,接著淬火。適用于要求強度極高的零件,如飛機起落架、高速鋼刀具、模具、沖頭、板簧等。
低溫形變等溫淬火:把鋼料加熱到奧氏體區(qū)域,然后激冷至***大轉變孕育期(500~600°C)進行變形,接著進行等溫淬火(主要在貝氏體區(qū))。適用于熱模具鋼和其它高強度結構鋼的小型零件。
2.變形在相變中進行的形變熱處理 等溫形變淬火:通常于奧氏體發(fā)生分解的珠光體或貝氏體相變過程中進行變形。適用于進行等溫淬火的小型鍛件。連續(xù)冷卻形變熱處理:在奧氏體連續(xù)冷卻轉變中進行變形。應用范圍同等溫形變淬火。
3.變形在相變后進行的形變熱處理 珠光體溫形變:將退火鋼加熱到700~750°C進行變形,然后慢速冷卻到600°C左右出爐。適用于軸承毛坯及其它球化組織要求較高的零件。