哈尔滨轴类锻件是能源消耗大户,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。哈尔滨轴类锻件的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。
哈尔滨轴类锻件根据钢种和钢的质量要求,合金结构钢的冶炼,可采用氧气顶吹转炉、平炉、电弧炉;或再加电渣重熔、真空除气。铸锭可采用连铸或模铸。钢锭应缓慢冷却或热送锻造、轧制。钢锭加热时,应力求温度均匀并有足够的保温时间,以改善偏析缺陷和避免锻、轧时变形不均匀;锻、轧后的钢材,尺寸小的、特别是含碳0.2%左右的渗碳钢,在600℃以上时应快速冷却,以免加重带状组织;截面较大的锻件,应采取措施消除内应力和白点。哈尔滨轴类锻件调质钢应尽可能淬火成马氏体组织,然后回火成索氏体组织;渗碳钢在渗碳过程中,渗层浓度梯度不宜过大,以免在渗层晶界上出现连续网状碳化物;氮化钢必需先经热处理得到所需的性能,再经最后精加工才能进行氮化。
H13钢是使用最广泛和最具代表性的热作模具钢种,它的主要特性是:(1)哈尔滨轴类锻件具有高的淬透性和高的韧性;(2)哈尔滨轴类锻件优良的抗热裂能力,在工作场合可予以水冷;(3)具有中等耐磨损能力,还可以采用渗碳或渗氮工艺来提高其表面硬度,但要略为降低抗热裂能力;(4)因其含碳量较低,回火中二次硬化能力较差;(5)在较高温度下具有抗软化能力,但使用温度高于540℃(1000℉)硬度出现迅速下降(即能耐的工作温度为540℃);(6)热处理的变形小;(7)中等和高的切削加工性;(8)中等抗脱碳能力。更为令人注意的是,它还可用于制作航空工业上的重要构件。
哈尔滨轴类锻件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。 哈尔滨轴类锻件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。锻造余热等温正火多用于渗碳齿轮钢,例如SCM420H、SCM822H、SAE8620H和20CrMnTiH等。
哈尔滨轴类锻件热加工性能,指热塑性、加工温度范围等;哈尔滨轴类锻件冷加工性能,指切削、磨削、抛光、冷拔等加工性能。冷作模具钢大多属于过共析钢和莱氏体钢,热加工和冷加工性能都不太好,因此必须严格控制热加工和冷加工的工艺参数,以避免产生缺陷和废品。另一方面,通过提高钢的纯净度,减少有害杂质的含量,改善钢的组织状态,以改善钢的热加工和冷加工性能,从而降低模具的生产成本。为改善模具钢的冷加工性能,自20世纪30年代开始,研究向模具钢中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素,发展了各种易切削模具钢,以进一步改善其切削性能和磨削性能,减少刀具磨料消耗、降低成本
哈尔滨轴类锻件 WHF法是一种宽砧强力压下锻造法(Wide Die Heavy Blow Forging )。WHF法用的是上、下宽平砧,大压下率,为保证坯料心部的压应力状态和足够的变形,要求砧宽比应达到 0.68~0.77,每次压下率至少为 20%。哈尔滨轴类锻件的这种方法主要着眼于心部的大变形,其心部的变形比用普通平砧拔长要大得多,对消除钢锭内部的缩孔、疏松等缺陷十分有利。同时由于WHF法坯料变形对称,容易操作,特别适合于大型水压机锻造,目前在重机行业应用十分广泛。