余热利用的意义

锻造业是能源消耗的重要领域，其中，锻件的热处理环节更是能源消耗的集中区域，其能耗占据了锻件生产总能耗的30%至35%。有效利用锻造过程中的余热进行热处理，不仅能在节能降耗和提升生产效率方面展现出显著成效，还能同时节约能源、缩减工艺流程，并对环境保护起到积极作用。

热模锻余热热处理

经过锻造工序，利用锻件所储存的热能直接进行热处理，这种余热热处理通常包括以下三种方法。

在锻造完成后，立即实施余热均匀加热处理。将锻造成形后的工件直接送入热处理炉，继续遵循既定的热处理程序。经过均匀加热，确保锻件各部位温度均匀一致，从而有效减少保温时长。这种处理方式被称为余热均匀加热处理。对于形状复杂，尤其是截面尺寸变化显著的锻件，采用此工艺能够有效保证锻件质量的稳定性。

在锻造工序完成后，直接采用余热进行热处理。通过这种方式，将锻造过程产生的余热直接用于热处理，实现了锻造与热处理的有机结合，从而避免了普通热处理中重新加热所导致的能源消耗和浪费。

在锻造完成后，通过利用剩余的热量进行热加工。首先，将锻件冷却至大约600至650摄氏度，随后再将锻件升温至所需的热处理温度。此过程不仅能够细化晶粒结构，而且还能有效减少将锻件从室温加热至600至650摄氏度所需的能量消耗，通常适用于那些对晶粒度有较高要求的锻件。

重点来说锻造余热淬火

锻造过程中，在锻件冷却至Ar3或Ar3至Ar1温度区间内的某一特定温度点后，需将其迅速浸入适宜的淬火介质中，通过此方法，可以使锻件形成马氏体或贝氏体组织。

经过锻造余热淬火以及后续的回火处理，锻件不仅能够展现出优异的综合机械性能，而且还能有效节约能源，简化生产流程，缩短生产时间，降低人力成本，并减少对淬火加热炉的投资。在锻造余热淬火及高温回火的作用下，锻件的强度和硬度通常会比常规调质处理后的更高，但塑性和韧性则略逊一筹（在回火温度相同的情况下）。锻造过程中，若在余热淬火的基础上，实施更高的回火温度（通常比常规调质回火温度高出40至80摄氏度），则其塑性和韧性将与普通淬火相当，甚至略胜一筹。经过锻造余热淬火的锻件，在维持塑性和韧性的同时，显著增强了强度和硬度。此外，由于晶粒较普通淬火更为粗大，这也有助于提升材料的切削加工性能。

余热淬火工艺的关键要素包括：首先，确保加热系统的稳定与可控性；其次，坯料的加热系统采用中频感应加热技术，辅以红外测温仪，并配备三通道温度分选系统，这些设备共同作用，使得加热温度和分选加热温度得以精确控制，并能有效筛选出不合格的坯料。

确保恰当的淬火温度，并实施有效管理。恰当的锻造余热淬火温度需通过实验来设定，在实际操作中，可以通过调整锻造过程中的加热温度以及锻件冷却后的停留时长来实现。对于碳钢，建议锻后停留时间不超过60秒；而对于合金钢，则建议在20至60秒的范围内。安装红外测温设备与温控筛选装置，对温度未达淬火标准的工件进行筛选；在锻造加热温度保持恒定、锻造过程稳定的情况下，可增设工序时长监测与警报系统，通过调节工序时长来确保淬火温度的精准控制。

确保淬火质量的同时，应挑选冷却速度较慢的淬火介质，这样做可以有效避免因淬火而导致的严重变形和裂纹。鉴于锻造过程中余热淬火的温度高于常规淬火，这使得锻件具有较好的淬透性。因此，在碳钢和合金钢的淬火处理中，通常会选择油基或PAG型淬火剂。淬火槽需具备充足的空间，以便调节冷却时长，同时需配备循环的淬火介质、冷却设备以及加热设施，并确保淬火介质的温度能够自动调节，还需增设抽风设备。此外，应强化对淬火介质的保养，定期对淬火介质的冷却效能进行检测，并对液槽及循环系统中的氧化皮等杂质进行清理，确保淬火介质的清洁度。

淬火处理完成后WG娱乐官网入口，必须进行回火处理以及合理设置回火炉的位置。由于淬火后的锻件内部应力较大，这会在放置过程中引发显著的形变，甚至可能造成开裂。因此，为了防止零件在淬火后出现形变或开裂，必须对淬火后的锻件进行及时的回火处理。锻件在淬火后能够存放的时间，受到材料种类、形状以及环境温度的影响，这一信息需要通过实验来确定。为了节省能源并提升回火炉的使用效率，减少保温过程中的能量消耗，通常在热处理车间对使用余热淬火的锻件进行集中回火处理。

应用实例：（微型车曲轴利用余热淬火）

该微型车曲轴锻件采用的材料是40CrH，依据GB/T5216-2004标准。对于该锻件的热处理，需达到以下要求：经过调质处理，其金相组织应介于1至4级，硬度应为241至某一数值。常规的调质工艺流程是：在锻件成形后，先让其自然冷却至室温，接着加热至850℃，保持一定温度，随后在10%浓度的PAG淬火剂中进行淬火处理，最后进行回火。整个过程在连续式调质线上完成。

锻造过程中，工件在淬火油中进行淬火处理，随后在连续式回火炉中统一进行回火操作。检验结果显示，运用锻造余热淬火技术生产的工件，各项性能指标均达到客户标准。此工艺省去了传统调质淬火加热步骤，有效降低了淬火加热的电力消耗，并且简化了工艺流程，进一步缩短了生产周期。