鍛造余熱淬火工藝

鍛造余熱淬火屬于高溫形變熱處理，鍛件成形后，直接在一定溫度下投入淬火冷卻介質冷卻以獲得淬火組織，并在合適溫度下回火，實現代替調質熱處理，可省去一次淬火加熱工序。余熱淬火處理的鍛件不僅具有優良的綜合力學性能，而且成本降低，效率提高。作者所屬企業經過不斷探索，目前已在鏈軌節等履帶部件產品上廣泛采用余熱淬火工藝，在實際生產應用中取得顯著成果。本文主要針對余熱淬火工藝質量情況及控制要點進行了介紹。

1.產品介紹

鏈軌節為工程機械履帶關鍵部件，見圖1，材質為35MnB材料，每年生產約1000萬件。鏈軌節最厚處為附圖中A-A位置。

鏈軌節簡圖

余熱淬火生產工藝流程為：下料→中頻加熱→鍛造→切邊沖孔→直接淬火→回火→探傷。  

2.余熱淬火工藝質量情況  

余熱淬火后，鏈軌節各項檢測結果都能滿足技術要求。為表征余熱淬火工藝的質量狀況，我們與傳統調質處理的產品質量進行了對比，見表1。

從結果對比來看，兩種工藝下均得到回火索氏體組織。雖然余熱淬火晶粒度要粗于普通調質工藝，但力學性能特別是沖擊韌性要明顯優于普通調質工藝。

鍛造棒料在高形變速率和形變量作用下，晶粒得到細化，位錯密度增值率大大提高，產生大量位錯纏結，形成位錯遺傳，小角晶界增多。這也是為什么一般顯微鏡下觀察的晶粒度差的條件下，反而力學性能并沒有降低的原因。所以，在制定余熱淬火件的檢查標準時，晶粒度指標要區別對待。

表1  余熱淬火工藝與普通調質工藝檢測結果對比

另外，由表2可見，在鏈軌節踏面最厚處，普通調質處理的布氏硬度值相差大于20HBW，而余熱淬火處理的截面布氏硬度值則小于15HBW。從硬度均勻性方面說，余熱淬火工藝要好于普通調質工藝。

表2 截面硬度分布情況對比

（1）原材料控制。原材料的質量嚴重影響產品質量的穩定，包括化學成分、低倍、偏析等。要求對原材料每個爐號進行入廠理化檢測，確保原材料的質量穩定。

（2）選擇合理加熱溫度并實施嚴格的溫度控制。為避免棒料晶粒度的迅速長大，務必選擇合適的始鍛溫度，并嚴格控制棒料的重復加熱次數。在中頻加熱爐出口和淬火入油口安裝紅外測溫及分選裝置，保證溫度在要求范圍。

（3）淬火介質的選擇。我公司選用好富頓快速淬火油，采用特殊設計噴淋機構，實現工件的淬透，防范了開裂風險。通過循環換熱，實現油溫的有效控制。

（4）淬火后及時回火，超過規定時間報廢處理。

以上數據僅供參考。