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壓鑄廠該怎么減少熱處理的耗能

來(lái)源: 譽(yù)格壓鑄    人氣:3527    發(fā)布時(shí)間: 2021-01-04 

1.降低加熱溫度

一般亞共析碳鋼的淬火加熱溫度在AC3以上30~50℃,共析及過(guò)共析碳鋼淬火加熱溫度為AC1以上30~50℃。但近年來(lái)的研究證實(shí),亞共析鋼在略低于Ac3的α+γ兩相區(qū)內(nèi)加熱淬火(即亞溫淬火)可提高鋼的強(qiáng)韌性,降低脆性轉(zhuǎn)變溫度,并可消除回火脆性。淬火的加熱溫度可降低40℃。

對(duì)高碳鋼采用低溫快速短時(shí)加熱淬火,可減少奧氏體碳含量,有利于獲得良好強(qiáng)韌配合的板條馬氏體,不僅可提高其韌度,而且還縮短了加熱時(shí)間。

對(duì)于某些傳動(dòng)齒輪,以碳氮共滲代替滲碳,耐磨性提高40%~60%,疲勞強(qiáng)度提高50%~80%,共滲時(shí)間相當(dāng),但共滲溫度(850℃)較滲碳溫度(920℃)低70℃,同時(shí)還可減小熱處理變形。

壓鑄廠該怎么減少熱處理的耗能

2.縮短加熱時(shí)間

生產(chǎn)實(shí)踐表明,依鋅合金壓鑄件的有效厚度而確定的傳統(tǒng)加熱時(shí)間偏于保守,因此要對(duì)加熱保溫時(shí)間公式τ=α·K·D中的加熱系數(shù)α進(jìn)行修正。按壓鑄廠傳統(tǒng)處理工藝參數(shù),在空氣爐中加熱到800~900℃時(shí),α值推薦為1.0~1.8min/mm,這顯然是保守的。如果能將α值減小,則可大大縮短加熱時(shí)間。加熱時(shí)間應(yīng)根據(jù)鋼種鋅合金壓鑄件尺寸、裝爐量等情況通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定,經(jīng)優(yōu)化后的工藝參數(shù)一旦確定后要認(rèn)真執(zhí)行,才能取得顯著經(jīng)濟(jì)效益。


3.取消回火或減少回火次數(shù)

取消滲碳鋼的回火,如20Cr鋼裝載機(jī)用雙面滲碳活塞銷(xiāo)取消回火的疲勞極限較回火的可提高16%;取消低碳馬氏體鋼的回火,將推土機(jī)銷(xiāo)軸套簡(jiǎn)化為20鋼淬火態(tài)(低碳馬氏體)使用,硬度穩(wěn)定在45HRC左右,產(chǎn)品強(qiáng)度和耐磨性顯著提高,質(zhì)量穩(wěn)定;高速鋼減少回火次數(shù),如W18Cr4V鋼機(jī)用鋸條采用一次回火(560℃×1h)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的560℃×1h三次回火,使用壽命提高40%。


4.用低中溫回火代替高溫回火

中碳或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼用中、低溫回火代替高溫回火,可獲得更高的多沖抗力。W6Mo5Cr4V2鋼制Φ8mm鉆頭,在淬火后進(jìn)行350℃×1h+560℃×1h二次回火,較560℃×1h三次回火的鉆頭切削壽命提高40。


5.合理減少滲層深度

化學(xué)熱處理周期長(zhǎng),耗電大,如能減少滲層深度以縮短時(shí)間是節(jié)能的重要手段。用應(yīng)力測(cè)定求出必要的硬化層深度,表明目前的硬化層過(guò)深,只需傳統(tǒng)硬化層深度的70%就足夠。研究表明,碳氮共滲比滲碳可減少層深30%~40%。同時(shí)若在實(shí)際生產(chǎn)中將滲層深度控制在其技術(shù)要求的下限,也可節(jié)能20%,同時(shí)還縮短了時(shí)間,減小了變形。


6.采用高溫和真空化學(xué)熱處理

高溫化學(xué)熱處理就是在設(shè)備使用溫度允許及所滲鋼種奧氏體晶粒不長(zhǎng)大條件狹,提高化學(xué)熱處理溫度,從而大大加速滲碳的速度。把滲碳溫度從930℃提高到1000℃,可使?jié)B碳速度提高2倍以上。但由于還存在許多問(wèn)題,今后的發(fā)展有限。

真空化學(xué)熱處理是在負(fù)壓的氣相介質(zhì)中進(jìn)行。由于在真空狀態(tài)下鋅合金壓鑄件表面凈化,以及采用較高的溫度,因而大大提高了滲速。如真空滲碳可提高生產(chǎn)率1~2倍;在133.3×(10-1~10-2)Pa下滲鋁、鉻,滲速可提高10倍以上。


7.離子化學(xué)熱處理

它是一種在低于一個(gè)大氣壓的含有欲滲元素的氣相介質(zhì)中,利用工件(陰極)和陽(yáng)極之間產(chǎn)生輝光放電同時(shí)滲入欲滲元素的化學(xué)熱處理工藝。如離子滲氮、離子滲碳、離子滲硫等,具有滲速快、質(zhì)量好、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。


8.采用感應(yīng)自行回火

采用感應(yīng)自行回火代替爐中回火,由于是利用感應(yīng)加熱將熱量傳到淬火層以外,淬火冷卻時(shí)未全部帶走殘留下來(lái)的熱量而實(shí)現(xiàn)短時(shí)間回火,因而具有高效節(jié)能,并在許多情況下(如對(duì)高碳鋼及高碳高合金鋼)可避免淬火開(kāi)裂,同時(shí)一經(jīng)確定各工藝參數(shù)可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),經(jīng)濟(jì)效益顯著。


9.利用鍛后預(yù)熱淬火

鍛后預(yù)熱淬火不僅可以降低熱處理能耗,簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程,而且能使產(chǎn)品性能有所改善。采用鍛后余熱淬火+高溫回火作為預(yù)處理,可以消除鍛后余熱淬火作為最終熱處理時(shí)晶粒粗大、沖擊韌度差的缺點(diǎn),比球化退火或一般退火的時(shí)間短、生產(chǎn)率高,加上高溫回火的溫度低于退火和政活,所以能大大降低能耗,而且設(shè)備簡(jiǎn)單,操作容易。

鍛后余熱正火與一般正火相比,不僅可提高鋼的強(qiáng)度,而且可提高塑韌性,降低冷脆轉(zhuǎn)變溫度和缺口敏感性,如20i鋼鍛后在730~630℃以20℃/h的冷速冷卻,取得了良好的效果。


10.以表面淬火代替滲碳淬火

對(duì)含碳量在0.6%~0.8%的中高碳鋼經(jīng)高頻淬火后的性能(如靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、多次沖擊抗力、殘余內(nèi)應(yīng)力)的系統(tǒng)研究表明,用感應(yīng)淬火部分代替滲碳淬火是完全可能的。我們用40Cr鋼高頻淬火制造變速箱齒輪,代替原20i鋼滲碳淬火齒輪取得了成功。


11.以局部加熱代替整體加熱

對(duì)一些局部又技術(shù)要求的零件(如耐磨的齒軸徑、軋輥輥徑等),可采用浴爐加熱、感應(yīng)加熱、脈沖加熱、火焰加熱等局部加熱方式代替如箱式爐等的整體加熱,可以實(shí)現(xiàn)各鋅合金壓鑄件摩擦咬合部位之間的適當(dāng)配合,提高鋅合金壓鑄件使用壽命,又因?yàn)槭蔷植考訜?,所以能顯著減小淬火變形,降低能耗。

我們深深體會(huì)到,一個(gè)壓鑄能夠合理地利用能源,用有限的能源取得最大的經(jīng)濟(jì)效益,涉及到用能設(shè)備效率的高低,工藝技術(shù)路線是否合理,管理是否科學(xué)等因素。這就要求我們用系統(tǒng)的觀點(diǎn)綜合考慮,每一個(gè)環(huán)節(jié)都不能忽視,同時(shí),要求在制定工藝時(shí),也要有全局的觀念,要和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益緊密結(jié)合,不能為了制定工藝而制定工藝,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,這一點(diǎn)尤為重要。

標(biāo)簽: 壓鑄廠