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深冷處理之鍛軋鋼余熱控冷調(diào)質(zhì)工藝
鍛軋鋼余熱控冷調(diào)質(zhì)工藝簡(jiǎn)介
鍛熱淬火是工件或者毛坯經(jīng)高溫鍛造后立即進(jìn)行淬火作業(yè)的復(fù)合熱加工工藝。它實(shí)際是在形變溫度（一般在1050-1250℃）較高的高溫形變淬火處理,。
鍛熱淬火可簡(jiǎn)化工件生產(chǎn)過程中的熱加工工藝,，節(jié)約能源，并具有提高鋼材材料強(qiáng)韌性能等優(yōu)點(diǎn),。與普通熱處理相比較,，鋼材經(jīng)鍛熱淬火后可使各項(xiàng)力學(xué)性能分別提高：硬度+10%、抗拉強(qiáng)度+3%~10%,、伸長(zhǎng)率+10%~40%,、沖擊韌性+20%~30%。此外經(jīng)鍛熱淬火后,，材料具有很高的回火抗力,，強(qiáng)化效果可以達(dá)到600℃以上的溫度。
鍛熱淬火的工藝參數(shù),，對(duì)強(qiáng)化效果有很大的影響,，其中尤以鍛造溫度和鍛造后淬火前的停留時(shí)間影響巨大，高溫形變淬火過程中,，形變后,、淬火前的停留時(shí)間對(duì)鋼材強(qiáng)化效果有一定影響，其效果因?yàn)殇摬某煞植煌?，一般?guī)律是,，碳鋼或者低碳合金鋼要求鍛軋后立即淬火，對(duì)中合金鋼允許有一定時(shí)間停留,，對(duì)高合金鋼需要長(zhǎng)時(shí)間停留,，從而達(dá)到完善力學(xué)性能。深冷處理
為了獲得好強(qiáng)韌效果,，鍛造溫度嚴(yán)格控制不能太高,，避免工藝過程中奧氏體的再結(jié)晶發(fā)生，鍛造后淬火前的停留時(shí)間，是現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)重要數(shù)據(jù)參數(shù),。經(jīng)過數(shù)次實(shí)驗(yàn)說明,，隨著停留時(shí)間的延長(zhǎng)，鋼的硬度,、強(qiáng)度和沖擊韌性同時(shí)降低,，鍛造溫度越高，這種下降趨勢(shì)越明顯,，所以鍛造后應(yīng)立即淬火,，如操作有困難，碳鋼可以有3~5s的停留,，合金鋼時(shí)間可以適當(dāng)延長(zhǎng),。
此工藝適合模鍛和ZY端鍛工件（ZY鍛工藝單獨(dú)設(shè)定，主要取決于終鍛溫度以及溫控）,，模鍛嚴(yán)格控制工藝流程以及操作時(shí)間,，終鍛后淬火前工件余溫基本保持一致，這樣淬火工件性能穩(wěn)定性也是一致的,。本工藝適合一般技術(shù)要求的調(diào)質(zhì)件,，性能比單獨(dú)調(diào)質(zhì)好。
對(duì)某些比較大的工件,，力學(xué)性能要求比較高,，組織金相要求高，調(diào)質(zhì)后需要大量加工和后續(xù)熱處理的工件,，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備原因、人為素質(zhì)因素,、工件材料因素,、工件形狀導(dǎo)致必然鍛造QX的工件，需要均勻冷到一定溫度后,，通過控制淬火,、回火等完成調(diào)質(zhì)作業(yè)。
以40Cr鍛造135柴油發(fā)動(dòng)機(jī)連桿為例,，原來工藝為下料-模鍛（形變量40%）-預(yù)備熱處理-調(diào)質(zhì)，經(jīng)檢測(cè),，平均硬度HRB250-260,抗拉強(qiáng)度平均值為799Mpa,，延伸率為20.6%，斷面收縮率65.5%,，沖擊韌性縱向?yàn)?63J，橫向59J,材料表面有氧化脫碳現(xiàn)象。深冷處理
更改為鍛余熱淬火后,，鍛造溫度1150℃,，經(jīng)模鍛切邊、校直后淬入無機(jī)淬火液中,，冷后進(jìn)行650℃回火,，連桿表面氧化脫碳現(xiàn)象減輕75%以上，性能檢測(cè)如下(平均值）：硬度HRB252~260,、抗拉強(qiáng)度856Mpa,、延伸率19.5%、斷面收縮率66.1%,、橫向沖擊韌性94J,、縱向沖擊韌性為166J,煅余熱生產(chǎn)的連桿經(jīng)過179KW\2200r/min的1800小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn),，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,，效果良好，每噸鋼減少正火和淬火加熱耗能500元人民幣,。
對(duì)于在線鍛余熱進(jìn)行熱處理LQ作業(yè),，屬于產(chǎn)品向高端升級(jí)作業(yè),，對(duì)鍛造基礎(chǔ)材料也有一定要求,，具體要求；
1.材料不能有大的QX,，晶粒度要符合國(guó)標(biāo)4級(jí)以上,，組織金相國(guó)標(biāo)3級(jí)，避免因?yàn)椴牧螿X問題造成開裂,。深冷處理
2.根據(jù)最終性能要求，鍛鋼余溫在900℃-770℃間使用,，不同的淬硬層深度要求決定淬火溫度（根據(jù)客戶要求,，LQ程度由材料最終性能要求決定,，分為細(xì)化晶粒提升性能、淬火自回火提升性能,、淬火馬氏體離線回火提升性能等）。
3.對(duì)于性能要求嚴(yán)格中高碳合金鋼鍛件,，淬火LQ介質(zhì)采用無機(jī)水介質(zhì)(材料直徑尺寸16毫米到60毫米LQ能力為5MM/秒），淬硬層深度深,，硬度均勻性高,，可有效防止激冷開裂。一般組織要求鍛件可采用在線控制淬火自回火,。性能要求嚴(yán)格工件,，采用再加熱回火工藝。介質(zhì)使用溫度控制在40度以內(nèi),，保證材料產(chǎn)品性能穩(wěn)定,，每15天檢測(cè)一次介質(zhì)濃度，及時(shí)添加調(diào)整,，介質(zhì)不需要添加水處理劑,，不需維護(hù)，可長(zhǎng)期使用,。淬火介質(zhì)使用成本控制在每噸鋼5元以內(nèi),。深冷處理
鑫鋒立科技有限公司是國(guó)內(nèi)專業(yè)研發(fā)銷售超低溫深冷設(shè)備以及各種液氮深冷處理設(shè)備的國(guó)內(nèi)品牌,，首要出產(chǎn)：XFL系列液氮深冷箱,、XFL系列液氮低溫安裝設(shè)備、XFL系列深冷處理設(shè)備,、XFL系列高低溫實(shí)驗(yàn)箱,，XFL系列模具深冷處理，XFL液氮系列超低溫處理工藝,，XFL系列液氮超低溫處理技能,、XFL液氮系列超低溫深加工設(shè)備，具有多年的液氮低溫設(shè)備及液氮速凍食物機(jī)械設(shè)備的相關(guān)產(chǎn)品與服務(wù)的銷售和閱歷,。鑫鋒立深冷處理技術(shù)是近年來興起的一種改善金屬工件性能的新工藝,。所謂深冷處理，就是用液氮（-196℃）作為制冷介質(zhì)將淬火后的金屬材料的低溫過程繼續(xù)下去,，達(dá)到遠(yuǎn)低于室溫的某一溫度,，促使常規(guī)熱處理后所存在的殘余奧氏體得到進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成能使鋼變硬、增強(qiáng)的馬氏體,，從而改善金屬材料性能,。深冷處理后能明顯的提高金屬工具的耐磨性,、韌性和尺寸穩(wěn)定性，使工件的使用壽命成倍的提高,。深冷處理設(shè)備
工作溫度：+200～-196℃可任意設(shè)定
箱內(nèi)溫度：≤-196℃
大降溫速度：≥50℃/min
控溫精度：升溫,、降溫,、恒溫±1℃
溫度場(chǎng)均勻性：±1℃
深冷處理技術(shù)是近年來興起的一種改善金屬工件性能的新工藝。所謂深冷處理,，就是用液氮（-196℃）作為制冷介質(zhì)將淬火后的金屬材料的制冷過程繼續(xù)下去，達(dá)到遠(yuǎn)低于室溫的某一溫度,，促使常規(guī)熱處理后所存在的殘余奧氏體得到進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成能使鋼變硬、增強(qiáng)的馬氏體,，從而改善金屬材料性能。深冷處理后能明顯的提高金屬工具的耐磨性,、韌性和尺寸穩(wěn)定性，使工件的使用壽命成倍的提高,。
深冷處理技術(shù)的改進(jìn)效果是滲入處理件的內(nèi)部（整體效應(yīng)）,，因?yàn)椴恢皇潜砻妫詫?duì)刃具進(jìn)行重磨再用時(shí)不會(huì)使工件的改性效果失效,，對(duì)工件的形狀和尺寸不但不會(huì)引起變化，而且還有增強(qiáng)尺寸穩(wěn)定性和減小淬火應(yīng)力的作用,；工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單，耗電量少,，不受工件形狀和尺寸XZ,，操作簡(jiǎn)便,；無任何環(huán)境污染,，是安全的環(huán)保型技術(shù),。深冷技術(shù)一出現(xiàn),，就引起了科學(xué)研究界和工業(yè)界的高度重視,，在國(guó)外已經(jīng)應(yīng)用于刃具、量具,、模具、以及精密零件,，如油泵的油嘴,、發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪軸,、軋輥、閥門,、齒輪、彈簧等工件的改性,。深冷改性技術(shù)的應(yīng)用正逐步得到企業(yè)界的高度重視,，發(fā)展非常迅速在美國(guó)、前蘇聯(lián),、日本等國(guó),，不但把深冷技術(shù)應(yīng)用于高速鋼、軸承鋼,、模具鋼,，用來提高材料的耐磨性、強(qiáng)韌性和整體使用壽命,，同時(shí)還利用深冷處理技術(shù)對(duì)鋁合金,、銅合金、硬質(zhì)合金,、塑料、橡膠,、瀝青,、玻璃等進(jìn)行深冷改性處理，同樣也大大改善了均勻性,、尺寸穩(wěn)定性、提高了使用壽命,。鑫鋒立深冷處理設(shè)備張建鋒13021103555
