锻后热处理.
锻造及锻后热处理工艺规范
目录1.钢质自由锻件加热工艺规范2.钢锭（坯）加热规范若干概念3.加热操作守则4.锻造操作守则5.锻件锻后冷却规范6.锻件锻后炉冷工艺曲线7.锻件锻后热装炉工艺曲线8.冷锻件校直前加热、校直后（补焊后）回火工艺曲线9.锻件各钢种正火（或退火）及高温回火温度表10.锻件有效截面计算方法钢质自由锻件加热工艺规范一．范围：本规范规定了钢质自由锻件的通用加热技术条件。
本规范适用于碳素钢、合金钢、高合金钢、高温合金钢（铁基、镍基）的冷、热、半热钢锭（坯）的锻造前加热二．常用钢号分组和始、终锻加热温度范围：注1：始锻温度为锻前加热允许最高炉温，由于钢锭的铸态初生晶粒加热时过热倾向比同钢号钢坯小，故两者的锻前加热温度相差20℃~30℃；注2：根据产品的特性、锻件技术条件、变形量等因素，始锻温度可以适当调整；注3：本规范未列入的钢种，可按化学成分相近的钢号确定；注4：重要的、关键产品的、特殊材质的钢号，其加热工艺曲线由技术部编制；注5：几种不同的钢种，不同尺寸的钢锭（或坯料），在同一加热炉加热时，要以合金成分高的，尺寸大的钢锭（或坯料）为依据编制加热工艺曲线。
三．冷钢坯。
钢锭加热规范：钢锭（坯）加热规范若干概念1.钢锭（坯）入炉前的表面温度≥550℃的称为热钢锭，400~550℃的称为半热钢锭（坯），≤400℃的称为冷钢锭。
2.锻件半成品坯料的加热平均直径计算原则：δ -壁厚H- 高度或长度D- 外径1）实心圆类：当D>H时，按H计算；当D<H时，按D计算。
2）筒类锻坯：H>D 当H>δ时，按1.3δ计算。
3）空心盘（环）类：H<D当H>δ时，按δ计算；当H<δ时，按H计算。
3.为了避免锻件粗晶组织，最后一火的始锻温度可按其剩余锻造比（Y）确定：Y=1.3~1.6 最高加热温度1050℃Y<1.3 最高加热温度950℃4.不同钢种不同规格的坯料同炉加热时，装炉温度和升温速度均按较低的选用，保温时间按较长的选用。
锻件常用的热处理方法退火
锻件常用的热处理方法退火
锻件常用的热处理方法之一是退火。
退火是指将金属加热到一定温度，保温一段时间后，以适当速度冷却至室温。
退火可以改善锻件的组织性能，减轻内应力，提高机械性能和加工性能。
常见的退火方法有以下几种：
1. 全退火：将锻件加热到高于临界温度，保温一定时间后冷却。
适用于各种锻件。
2. 球化退火：将锻件加热至高于临界温度，保温一段时间后通过较慢的冷却使组织转变为球状。
适用于合金钢、工具钢等。
3. 精细退火：将锻件加热至高于临界温度，保温后通过较快的冷却获得细小的晶粒尺寸。
适用于提高锻件的强度和韧性。
4. 均匀退火：将锻件加热至高于临界温度，保温后通过较慢的冷却使晶粒尺寸得到均匀分布。
适用于大型锻件或晶粒不均匀的锻件。
5. 线加热退火：采用电阻加热或电子束加热，将锻件加热至退火温度，通过较慢的冷却进行退火。
适用于特殊形状或大型锻件。
这些退火方法的选择要根据锻件的具体材料和要求来决定，以达到锻件组织和性
能的优化。
加热和锻后热处理
在锻造比作用下，热扩散效果的显现有所不同。有些试验数据说明了这个不同。 小锻比试样的纵向冲击韧性与纵向屈服强度随保温时间的变化规律相同，强度、韧性同时提高。 合金元素Cr，Mo的偏析比在热扩散作用下逐渐减小，因此基体中的元素含量增加。虽然Cr， Mo作 为置换型固溶元素，其基体浓度增加对韧性影响不明显，但Cr，Mo的增加使淬透性提高，同样可提 高材料的冲击韧性。另外，粒状贝氏体中的M-A小岛分布也随保温时间逐渐均匀，也将提高纵向冲击 韧性。 大锻比下保温时间对纵向力学性能的影响一般。说明大锻比锻造后，锻造产生的影响已经湮没 了热扩散作用对微观偏析的影响，高温扩散起不到主导性的作用，反过来说，锻造起的作用（例如 打碎枝晶、改善微区偏析、各向同性等方面作用）远大于高温扩散。同时，高温扩散的“性价比” 在大锻比面前相形见绌。因此，可以对从日本制钢所引进的高温扩散技术做一定的修正与改进，比 较倾向性的意见是取消中小型（30万千瓦以下）转子的两次镦粗强压时的高温扩散工步或减少长时 间保温的次数及时间，按常规要求保温后的多火大压缩量强压完全能够满足转子要求。
根据扩散的无规则行走理论，晶体中原子迁移的距离r和运动时间t及扩散系数D的关系为
式中 D=D0exp(一Q／RT) Q—— 扩散激活能 D0——扩散常数
由方程可知，若T越大，则原子迁移距离越远，即随保温时间的增加，扩散距离更大，高浓度区 域的合金元素更充分地向低浓度区域扩散。以浓度差作为驱动力的扩散结果是，浓度差随着保温时 间逐渐减小，成分分布均匀程度提高，偏析度逐渐减小。因此，随着保温时间的增加，Cr，Mo的偏 析度都在减小。
锻造及锻后热处理工艺规范
目录1.钢质自由锻件加热工艺规范2.钢锭（坯）加热规范若干概念3.加热操作守则4.锻造操作守则5.锻件锻后冷却规范6.锻件锻后炉冷工艺曲线7.锻件锻后热装炉工艺曲线8.冷锻件校直前加热、校直后（补焊后）回火工艺曲线9.锻件各钢种正火（或退火）及高温回火温度表10.锻件有效截面计算方法钢质自由锻件加热工艺规范一．范围：本规范规定了钢质自由锻件的通用加热技术条件。
本规范适用于碳素钢、合金钢、高合金钢、高温合金钢（铁基、镍基）的冷、热、半热钢锭（坯）的锻造前加热二．常用钢号分组和始、终锻加热温度范围：注1：始锻温度为锻前加热允许最高炉温，由于钢锭的铸态初生晶粒加热时过热倾向比同钢号钢坯小，故两者的锻前加热温度相差20℃~30℃；注2：根据产品的特性、锻件技术条件、变形量等因素，始锻温度可以适当调整；注3：本规范未列入的钢种，可按化学成分相近的钢号确定；注4：重要的、关键产品的、特殊材质的钢号，其加热工艺曲线由技术部编制；注5：几种不同的钢种，不同尺寸的钢锭（或坯料），在同一加热炉加热时，要以合金成分高的，尺寸大的钢锭（或坯料）为依据编制加热工艺曲线。
三．冷钢坯。
钢锭加热规范：钢锭（坯）加热规范若干概念1.钢锭（坯）入炉前的表面温度≥550℃的称为热钢锭，400~550℃的称为半热钢锭（坯），≤400℃的称为冷钢锭。
2.锻件半成品坯料的加热平均直径计算原则：δ -壁厚 H- 高度或长度 D- 外径1）实心圆类：当D>H时，按H计算；当D<H时，按D计算。
2）筒类锻坯：H>D 当H>δ时，按1.3δ计算。
3）空心盘（环）类：H<D当H>δ时，按δ计算；当H<δ时，按H计算。
3.为了避免锻件粗晶组织，最后一火的始锻温度可按其剩余锻造比（Y）确定：Y=1.3~1.6 最高加热温度1050℃Y<1.3 最高加热温度950℃4.不同钢种不同规格的坯料同炉加热时，装炉温度和升温速度均按较低的选用，保温时间按较长的选用。
锻艺小课堂：关于锻件的冷却和热处理介绍？
关于锻件的冷却和热处理介绍？锻件的冷却与热处理是锻造工艺过程中的最后程序。
不规范的锻后冷却，会使锻件产生冷却缺陷。
锻件的冷却和热处理是关系到锻件最后质量的重要环节。
1.冷却对锻件质量的影响锻后残余应力。
锻造过程中，各部分的变形温度、变形速度和变形程度是不相同的，因此，在金属内部便产生了相互作用的内应力。
这些内应力不可能在锻造结束后及时消除，而是部分留在锻件内，成为残余应力。
温度应力。
由于锻件终锻时的温度一般较高，在冷却过程中，金属表面冷却得快，内部冷却得慢，使得内部金属受压，外层金属被拉，这种现象被称为温度应力。
组织应力。
金属从高温向低温冷却时会发生组织转变，由于不同的组织结构有着不同的体积，因此.在组织转变过程中必然存在着体积的变化。
例如奥氏体转变成珠光体时，体积要增加1 %，金属内部也因此会产生应力，这就是组织应力。
2.锻件的冷却缺陷在锻件冷却过程中，可能产生下列缺陷:(1)空气中冷却.空气中冷却即所谓空冷，是一种冷却速度较快而义最简便的冷却方法。
它是将结束锻造的锻件分散或成堆放置在车间地面上，在静止的空气中自然冷却。
空气中冷却时:放置锻件的地面应该是干燥的，不应放在湿地或金属板上，也不应放置在穿堂风的地方，以防止局部冷却过快，造成锻件的翘曲变形或表面裂纹，这对于细长的锻件或截面变化大的锻件更应注意.(2)坑(箱)中冷却和灰、沙中冷却。
坑(箱)中冷却或灰、沙中冷却称为坑冷或沙冷。
(3)炉中冷却。
炉中冷却即所谓炉冷，是一种最缓慢的冷却方法。
通过控制炉温，可以得到不同的冷却速度。
锻件装炉时表面温度不应低于500℃，炉温应事先升至500-700℃。
锻件装炉后.保温一段时间，然后锻件随炉了一起冷却。
冷却时炉门要紧闭，防止冷空气进入炉内。
锻件出炉温度不应高于100-150℃。
锻后余热的利用
锻后余热的利用锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。
这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。
锻件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。
在零部件的现实使用中，一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。
锻件需要每片都是一致的，没有任何多孔性、多余空间、内含物或其他的瑕疵。
余热利用的意义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。
热模锻余热热处理锻造后利用锻件自身热量直接进行热处理，即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。
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。
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。
锻件成形后将锻件冷却到600～650℃左右，然后将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锻件。
余热热处理常用工艺方法锻造余热淬火锻造余热淬火是锻件成形后，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。
大型锻件热处理基本知识
大型锻件热处理基本知识大型锻件的热处理分为锻后热处理和性能热处理两种。
一．锻后热处理（一）锻后热处理的目的锻后热处理，又称为第一热处理或预备热处理，通常是紧接在锻造过程完成之后进行的，有正火、回火、退火、球化、固溶等几种形式。
其主要目的是：1.消除锻造应力，降低锻件的表面硬度，提高切削加工性能和防止变形。
2.对于不再进行调质处理的工件，应使锻件达到技术条件所要求的各种性能指标，如强度、硬度、韧性等。
这类工件大多属于碳钢或低合金钢锻件。
3.调整与改善大型锻件在锻造过程中所形成的过热与粗大组织，减少其内部化学成分与金相组织的不均匀性，细化晶粒。
4.提高锻件的超声波探伤性能，消除草状波，使锻件中其它内部缺陷能够清晰地显示出来，以利于准确判别和相应地处理。
5.对于含氢量高的钢种延长回火时间，以避免产生白点或氢脆开裂的危险。
对于绝大多数大型锻件来说，防止白点是锻后热处理的首要任务，必须完成。
（二）正火正火主要目的是细化晶粒。
将锻件加热到相变温度以上，形成单一奥氏体组织，经过一段均温时间稳定后，再出炉空冷。
正火时的加热速度为：在700℃以下应缓慢，以减少锻件中的内外温差和瞬时应力，最好在650~700℃之间加一个等温台阶；在700℃以上，尤其在Ac1（相变点）以上，应提高大型锻件的加热速度，争取获得更好一些的晶粒细化效果。
正火的温度范围通常在760~950℃之间，根据成分含量不同的相变点不同而定。
通常，碳与合金含量越低，正火温度越高，反之则越低。
有些特殊钢种可达1000~1150℃范围。
但不锈钢及有色金属的组织转变却是靠固溶处理来实现的。
正火后的空冷应尽量使锻件散开和垫起，以促进快速实现相变并冷却均匀，减少组织应力。
大型锻件正火后可以空冷至表面100~200℃，然后在220~300℃之间设一个台阶，保温一段时间再加热回火。
（三）回火回火的主要目的是扩氢。
并且还可以稳定相变后的组织结构，消除组织转变应力及降低硬度，使锻件易于加工并不产生变形。
轴类大锻件锻后余热热处理工艺
汇报人：日期:•引言•轴类大锻件锻后余热热处理工艺概述•轴类大锻件锻后余热热处理工艺流程及参数优化•轴类大锻件锻后余热热处理工艺实验研究及性能分析•轴类大锻件锻后余热热处理工艺在生产中的应用及效果分析•结论与展望•参考文献引言轴类大锻件在工业中具有重要应用，如汽车、航空航天、能源等领域。
锻后余热热处理是提高锻件综合性能的关键环节，对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
研究轴类大锻件锻后余热热处理工艺有助于提高锻件性能、拓展应用领域、促进相关行业发展。
研究背景和意义目前，国内外对于轴类大锻件锻后余热热处理工艺的研究主要集中在工艺参数优化、组织结构调控、力学性能提升等方面。
近年来，随着材料科学、计算机模拟等技术的不断发展，对于锻后余热热处理工艺的研究更加深入，研究手段也更加丰富。
未来，轴类大锻件锻后余热热处理工艺的研究将更加注重多学科交叉、跨领域合作，以实现工艺的智能化、精细化、绿色化发展。
研究现状和发展趋势轴类大锻件锻后余热热处理工艺概述余热热处理工艺是一种在锻造后利用锻件自身残余的热量进行热处理的工艺方法。
余热热处理工艺可以充分利用锻件自身的热量，节省能源，同时可以简化热处理设备，降低成本。
余热热处理工艺的定义和特点特点定义余热热处理工艺的类型和原理根据锻件的材料和性能要求，余热热处理工艺可以分为多种类型，如淬火、回火、正火等。
原理余热热处理工艺的原理是利用锻件自身残余的热量进行热处理，使锻件达到所需的力学性能和显微组织结构。
应用范围余热热处理工艺在轴类大锻件生产中有着广泛的应用，如汽车、轮船、发电机组等。
应用效果通过余热热处理工艺，可以显著提高锻件的力学性能和耐磨性，同时可以简化生产流程，降低成本。
余热热处理工艺在锻件生产中的应用及参数优化1 2 3锻后余热热处理是利用锻件在锻造后的余热进行热处理，以改善材料性能和组织结构。
工艺流程通常包括加热、保温、冷却三个阶段，其中加热方式的选择对热处理效果有着重要影响。
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——第一次讨论课
组员：靳晓诚 何文浩 张东晓
目录：
一 锻后热处理的作用和目的
二
三 四
锻后热处理方法和炉子类型
具体实施规范及注意事项 对设备的要求及其区别
什么是热处理？
将钢在固态下加 热到预定温度， 保温一定时间， 然后以预定的方 式冷却到室温的 一种热加工工艺。
锻后热处理
锻后热处理又称第一热处理或预备热处理。 材料成型制备的流程一般为冶炼、浇铸、均匀化 退火、锻造、预备热处理、机械加工、最终热处 理、精加工、稳定化热处理、装配。
对设备的要求及其区别
由热处理的特点易知所有设备 所需材料： 1，砌筑炉墙需使用耐火材料、 保温材料； 2，炉内金属构件所需耐热金属 材料； 3，电热元件所需电热材料；
对设备的要求及其区别
对耐火材料的要求： ●足够的耐火度 ●一定的高温结构强度 ●良好的热稳定性 ●良好的体积稳定性 ●良好的化学稳定性 ●较小的热导率、密度和比热容等 电热材料的性能要求: ●有一定的高温强度； ●高温下有良好的抗氧化性； ●比电阻高和电阻温度系数小； ●加工性好，易于焊接。
Hale Waihona Puke 炉子分类按工作温度分：低温炉：炉温为650℃以下。 主要用于钢件回火，铝合金淬火和时效、渗氮等 处理。 中温炉：炉温为650-1000℃。 主要用于钢件淬火、退火、正火、渗碳、碳氮共 渗处理。 高温炉：炉温为1000℃以上。 主要用于高速钢、模具钢、耐热钢和耐热合金等 材料的热处理。
井式低温炉
箱式高温炉
注意事项
淬火： (1)10%盐水淬火冷却速率快，且不会有淬裂及淬火不均匀之 现象，可称是最理想之淬硬用冷却剂。 (2)水中有杂质比纯水更适合当淬火液，使得冷却速度增加， 可防止淬火斑点的发生。
回火： （1）合金钢一般使用急冷；工具钢则以徐冷方式为宜。工 具钢自回火温度急冷时，因残留奥氏体变态而易产生回火裂 痕；合金钢若采用徐冷的冷却方式，易导致回火脆性。 （2）防止回火变形，实施加压回火处理，利用热浴或空气 淬火等减少残留应力，用机械加工方式矫正。
炉子分类概述
按热源和加热方式分 按加热介质分
燃料炉 氧化性介质加热炉 可控气氛热处理炉 电阻炉：
真空热处理炉 液体介质的热处理炉 流动粒子炉
。
按炉型结构分
箱式炉 井式炉 实验室电炉 推杆式炉： 台车式炉 振底式炉 转底式炉 输送带式炉 罩式炉
举例：30CrMo的锻后热处理技术规范
热处理为淬火+回火，布氏硬度HB207～235 。 1. 在850℃±10℃温度下进行奥氏体化，每英寸最厚横截面在该温度下保温一小时。 油淬：30CrMo、35CrMo、ZG30CrMo、ZG35CrMo 。 2. 在650℃±10℃温度下进行回火，每英寸最厚横截面在回火温度下保温一小时,最低回火温度为 621℃。 3 对于每道热处理操作工序须绘制热处理图表。 4. 机械性能试验应按ASTM.A-370的规定进行， 每炉应进行一次机械性能试验，做试验所用试样材料要从同一炉钢的试棒上取下或从单独锻制的试棒 上切取，该试样和试棒所代表的铸件或锻件须处于同一炉，试棒约为2英寸 X 2英寸 X 8英寸，或者试棒 须符合附图规定，或者试棒须符合锻件图上的规定，试棒应等于或大于扣处法兰、凸台等以后的承压壁的 壁厚，最大为2英寸，试棒应随同炉料一道进行同炉热处理。 试棒应从热处理表面以下1/4 T处切取，T 为试棒的最大厚度。 每批热处理几炉中的任何一炉出现缺陷，都应使该批热处理所有个炉报废，该批报废的所有个炉可以 重新进行热处理，或者有缺陷的该炉不进行热处理而作重新测试，并满足所有要求，如果重新测试合格， 认为该批报废的所有个炉是合格的，如果重新测试不合格，认为该批报废，所有个炉必需重新进行热处理。 5.机械性能应符合下列要求： 抗拉强度 最小值磅/英寸95.000 抗拉强度 最大值磅/英寸120.000 屈服强度 最小值磅/英寸75.000 英寸延伸率 最小值% 18 断面收缩率 最小值% 35 布氏硬度HB 207～235
锻后热处理目的
1.调整锻件硬度，以利锻件进行切削加工； 2.消除锻件内应力，以免在机械加工时变形； 3.改善锻件内部组织，细化晶粒，为最终热处 理做好组织准备； 4.对于不再进行最终热处理的锻件，锻件热处 理即为最终热处理，应保证达到规定的力学性 能要求。
锻后热处理方法
炉子
炉子结构都是由以下三部分组成： ◎加热装置部分（电热元件、燃烧室、烧嘴） ◎放置物料部分（台车、马弗罐、输送链、炉膛） ◎辅助装置部分（炉门、炉壳、预热器）
对耐热材料要求 ●热强钢，具有足够的强度和一定的抗氧化性能。 ●抗氧化钢，高温下能保持良好的化学稳定性，因能抵 抗氧化和介质的腐蚀而不起皮钢。