姜雪 魏廣

中材建設(shè)有限公司（100176）

熱處理技術(shù)在水泥機(jī)械大型零件中的應(yīng)用

姜雪 魏廣

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隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展。水泥機(jī)械大型零件逐漸朝著高精度、高承載力以及高壽命發(fā)展，工藝制作要求也變得更高。與此同時(shí)，大型零件也在逐漸減少體積與重量，最大限度地發(fā)揮著作用，這其中熱處理技術(shù)功不可沒。

1 水泥機(jī)械大型零件熱處理技術(shù)概述

水泥機(jī)械大型零件需要進(jìn)行熱處理的工件主要有冷卻機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、磨機(jī)以及烘干機(jī)等，還有機(jī)械破碎機(jī)、機(jī)械立窯、輥壓機(jī)等許多設(shè)備的軸類工件，可以分為大型鑄造件以及大型鍛件。水泥機(jī)械大型零件進(jìn)行熱處理基本可以分為兩大類，預(yù)熱處理技術(shù)和最終熱處理技術(shù)。預(yù)熱處理技術(shù)的主要目標(biāo)是最大限度降低應(yīng)力，改變加工性能，為最終熱處理提供保障。最終熱處理技術(shù)的主要目的是利用正火對(duì)大型零件重要位置進(jìn)行淬火，得到實(shí)際需求的性能。

水泥機(jī)械大型零件加工過程中主要使用的材料合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素鑄鋼以及合金鑄鋼等。

2 水泥機(jī)械大型零件中的熱處理技術(shù)特點(diǎn)

在對(duì)大型零件進(jìn)行冷卻或者加熱處理的時(shí)候，由于內(nèi)外溫差比較大，很容易出現(xiàn)比較大的組織應(yīng)力以及熱應(yīng)力，因此，冷卻或者加熱的速度應(yīng)該相對(duì)比較緩慢。有些時(shí)候也可以采用在一定范圍內(nèi)進(jìn)行均溫停留的措施。

大型鍛件不同部位鍛造比不相同，形變程度不同，加熱時(shí)間也不同，從而造成鍛件不均勻而且比較粗大，所以為了充分滿足鍛件的基本要求，在進(jìn)行熱處理的時(shí)候，必須充分考慮鍛件的均勻化以及晶粒細(xì)化。

在大型零件熱加工過程中變相潛熱會(huì)對(duì)加工過程產(chǎn)生一定影響。

大型零件內(nèi)部組織均勻性相對(duì)較差。

綜上所述，大型零件質(zhì)量不僅僅是與熱處理工藝以及鋼的化學(xué)成分有關(guān),而且還與澆鑄、冶煉等工藝有關(guān)。

3 水泥機(jī)械大型零件的熱處理技術(shù)

3.1 水泥機(jī)械大型零件的預(yù)備熱處理

對(duì)大型零件進(jìn)行預(yù)備熱處理主要包括正火、退火以及回火。預(yù)備熱處理主要目的:最大限度減少甚至消除鑄造、鑄造中經(jīng)常出現(xiàn)的應(yīng)力,改變鑄件、鍛件的組織結(jié)構(gòu)，降低大型零件的細(xì)化晶粒及硬度，為切削、無損檢查提供條件。對(duì)于很多不需要最終熱處理的大型零件,還要保證其達(dá)到基本性能要求，防止出現(xiàn)白點(diǎn)，這也是大型零件進(jìn)行熱處理的主要目的之一。

水泥機(jī)械大型零件中的大型鑄件,例如齒圈、轉(zhuǎn)窯輪帶等基本都是含碳量在0.3%～0.6%的中碳鋼，進(jìn)行預(yù)備熱處理的時(shí)候應(yīng)該采用完全退火技術(shù)，并且加熱溫度不應(yīng)該太高，基本都在20～30℃。退火的保溫時(shí)間取決于鑄件改變組織需要的時(shí)間,也取決于鑄件內(nèi)部達(dá)到所需加熱溫度的時(shí)間。對(duì)鑄件進(jìn)行完全退火處理的時(shí)候，應(yīng)該保障鑄件退火保溫的時(shí)間。退火后的冷卻應(yīng)該緩慢進(jìn)行，避免出現(xiàn)過冷轉(zhuǎn)變的情況，造成鑄件硬度過高。

水泥機(jī)械大型零件中的大型鍛件,例如回轉(zhuǎn)窯、設(shè)備中的齒類和軸類零件，鍛件一般都是采用鋼錠鍛造進(jìn)行處理。由于沒有重新結(jié)晶的過程，為了改善切削性能以及零件組織，就需要對(duì)鍛件的毛坯進(jìn)行回火或者正火處理。一般情況下，正火加熱溫度保持在30～50℃，對(duì)于大型鍛件來說，是不允許白點(diǎn)出現(xiàn)的。由于鋼中的鍛件內(nèi)部出現(xiàn)縫隙造成很大的壓力，并且與縫隙附近的不均衡應(yīng)力相融合產(chǎn)生細(xì)裂紋，出現(xiàn)白點(diǎn)。白點(diǎn)對(duì)鍛件質(zhì)量的危害程度非常高，鍛造過程中必須采取一定措施才能減少白點(diǎn)問題的出現(xiàn)，所以鍛件鍛造之后需要進(jìn)行特殊的冷處理。

3.2 水泥機(jī)械大型零件的最終熱處理

水泥機(jī)械大型零件，在進(jìn)行熱處理的時(shí)候都需要正火處理。通過正火處理保證零件得到更好的機(jī)械性能。很多齒輪類零件及軸類零件在正火調(diào)質(zhì)之后還應(yīng)該對(duì)其中一些比較重要的部位進(jìn)行淬火處理，以便于提高零件的耐磨性。

大型零件的偏析一般都比較嚴(yán)重。為了確保零件能夠很好地適應(yīng)偏析引發(fā)的特性轉(zhuǎn)變，零件的淬火及正火的溫度應(yīng)該比小型零件相對(duì)較高。對(duì)于一些軸類零件應(yīng)該使用井式加熱爐進(jìn)行加熱處理，依據(jù)軸的含碳量不同，對(duì)加熱爐的加熱溫度進(jìn)行控制。

大型零件淬火加熱保溫處理之后的冷卻方法應(yīng)該依據(jù)零件的材料、形狀及尺寸的實(shí)際情況進(jìn)行判定。一般形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單的低合金鋼件和碳鋼，可以選用間歇式冷卻方法，把零件的內(nèi)部熱量傳到外層，以便于減少溫差，降低淬火的應(yīng)力，使得冷卻相對(duì)均勻。但是對(duì)于淬透性相對(duì)比較好的零件，一般可以選用直接冷卻方法。大型零件的調(diào)質(zhì)回火工藝應(yīng)該依據(jù)淬火后零件硬度、材質(zhì)及實(shí)際情況來判斷。對(duì)于比較簡(jiǎn)單的零件，正火處理之后可以不用進(jìn)行回火處理。對(duì)于正火之后出現(xiàn)比較大應(yīng)力的零件，應(yīng)該及時(shí)回火，從而減少零件應(yīng)力，保障零件性能。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，熱處理技術(shù)對(duì)水泥機(jī)械大型零件生產(chǎn)非常重要，不僅影響著零件質(zhì)量，也影響著整個(gè)工程的質(zhì)量。在實(shí)際的加工過程中，我們必須確保熱處理技術(shù)的重要性及準(zhǔn)確性，這樣才能使加工出來的大型零件符合實(shí)際需求，保障水泥機(jī)械大型零件的使用壽命，提高整體技術(shù)水平。