车轮锻件余热热处理怎样的工艺方法更有效？

       锻造行业是能源消耗大户，而锻件热处理又是锻件生产中能源消耗大户，约占整个锻件生产总能耗的30%-35%。我国每吨模锻件的能耗约为1.0t标煤，与国外工业发达国家相比，存在很大差距，例如日本每吨模锻件的能耗约为0.515t标煤。锻件能耗约占锻件成本的8%-10%，降低能耗不仅可以降低锻件生产成本，提高企业经济效益，而且能源问题又是关系到一个国家能否可持续发展的重要问题，甚至是关系到人类生存的全球性重大问题。所以充分利用锻造余热进行热处理，在节能降耗、提升效率等方面有着显而易见的优势，既节约能源、缩短工艺流程，又保护环境。

       锻造后利用车轮锻件自身热量直接进行热处理，即车轮锻件的余热热处理省略了锻造后热处理前重新加热锻件的工序，余热热处理一般有以下3种方式。

       1.锻后进行余热均温热处理。车轮锻件成形后直接送入热处理炉，仍按常规的热处理工艺进行，均温后车轮锻件不同部位温度一致，可缩短保温时间，这种方法称为余热均温热处理。对于形状复杂，特别是截面变化大的车轮锻件采用该工艺可以确保锻件质量稳定。

       2.锻后直接余热热处理。车轮锻件成形后利用锻造余热直接进行热处理，把锻造和热处理紧密结合在一起，节省了普通热处理需要重新加热造成的大量能耗浪费。

       3.锻后利用部分余热进行热处理。车轮锻件成形后将锻件冷却到600～650℃左右，然后将车轮锻件再加热到所需要的温度进行热处理。此方法可以细化到晶粒，又节约了把车轮锻件从室温加热到600～650℃的能耗，一般适用于对晶粒度要求高的车轮锻件。

       锻造余热淬火是车轮锻件成形后，当其温度高于Ar3或Ar3～Ar1之间的某一温度时，淬入适当的淬火介质中，获得马氏体或贝氏体组织的工艺方法。

       车轮锻件经锻造余热淬火和回火处理后，不仅可以获得较好的综合机械性能，而且可以节省能源，简化工艺流程、缩短生产周期，减少人员和节省淬火加热炉的投资费用。

       车轮锻件经锻造余热淬火并高温回火后，其强度与硬度一般均高于普通调质，而塑性与韧性比普通调质稍低(两者回火温度相同时)。若锻造余热淬火后，采用较高回火温度(一般比普通调质的回火温度高出40～80℃)后，其塑性和韧性与普通淬火相当或稍高。锻件经锻造余热淬火后，在保持塑性和韧性的前提下明显地提高了强度和硬度，另外由于其晶粒较普通淬火粗大，可改善材料的切削加工性能。

       锻造余热正火(退火)是锻件成形后，当温度高于Ar3(对亚共析钢)时，进入正火炉、冷却箱或退火炉内进行正火或控制冷却，得到正火组织。

       由于锻造加热温度高，采用此方法处理后车轮锻件的晶粒较粗，一般用于预备热处理，不适用对于晶粒度有较高要求的车轮锻件。同时，处理后得到的组织为珠光体+铁素体平衡组织，粗晶粒在后续热处理中不存在组织遗传，晶粒可重新细化。

       锻造余热等温正火是锻件成形后，当温度高于Ar3(对亚共析钢)时急速冷却，冷却到等温温度后保温一段时间后空冷至室温。

       车轮锻件成形后温度一般在900～1000℃，急冷速度一般控制在30～42℃/min，等温温度一般为550～680℃(具体需根据不同材质确定)。急冷是该工艺的关键工序，可通过调节冷却风量、风速、风温和风向，保证车轮锻件冷却后温度均匀。等温温度根据材料种类和要求的硬度确定，一般选在珠光体转变曲线的鼻部以缩短等温保温时间。