耿爽

摘 要：新時(shí)期下，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，水泥機(jī)械大型零件也開(kāi)始朝著高壽命、高承載力以及高精度的方向發(fā)展，其制作要求以及工藝水平也不斷獲得發(fā)展與提高，同時(shí)，機(jī)械大型零件的重量也逐漸減低、體積逐漸減少，其功效更加明顯，其中，熱處理技術(shù)起到了關(guān)鍵作用。本文主要針對(duì)熱處理技術(shù)在水泥機(jī)械大型零件中的應(yīng)用進(jìn)行分析和闡述，希望給予我國(guó)相關(guān)行業(yè)以參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：熱處理技術(shù) 水泥機(jī)械 大型零件 應(yīng)用 分析

中圖分類(lèi)號(hào)：U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）10（b）-0099-02

新時(shí)期下，我國(guó)制造業(yè)獲得蓬勃發(fā)展，各種新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，水泥行業(yè)作為我國(guó)重要的支柱性產(chǎn)業(yè)，其對(duì)機(jī)械零件的要求也不斷提高。水泥機(jī)械產(chǎn)品需要通過(guò)熱處理的零件，主要包括用于傳動(dòng)裝置、支承裝置、磨機(jī)、烘干機(jī)、冷卻機(jī)以及回轉(zhuǎn)窯中的傳動(dòng)軸、大小齒圈、輪帶、托輪軸以及托輪等，以及一些生產(chǎn)設(shè)備中所使用的軸類(lèi)零件等。熱處理技術(shù)可以提高大型零件的使用年限、承載力以及精度，充分發(fā)揮設(shè)備功能，促進(jìn)企業(yè)健康以及穩(wěn)定的發(fā)展。

1 熱處理技術(shù)

當(dāng)前，需要熱處理的水泥機(jī)械大型零件主要有烘干機(jī)、磨機(jī)、回轉(zhuǎn)窯以及冷卻機(jī)等，其中還包括輥壓機(jī)、機(jī)械立窯以及機(jī)械破碎機(jī)等軸類(lèi)設(shè)備，其具體分為大型鍛件和大型鑄造件兩類(lèi)。大型零件熱處理技術(shù)也可以分為以下兩類(lèi)，即最終熱處理和預(yù)熱處理技術(shù)，其中最終熱處理技術(shù)是通過(guò)正火與零件的關(guān)鍵部位進(jìn)行淬火，進(jìn)而提高其實(shí)際性能；預(yù)熱處理技術(shù)是降低零件的應(yīng)力，對(duì)其加工性能進(jìn)行優(yōu)化和改善，為最終熱處理奠定基礎(chǔ)。大型零件主要應(yīng)用于合金鑄鋼、碳素鑄鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼以及合金結(jié)構(gòu)鋼等。

2 熱處理技術(shù)的主要特點(diǎn)分析

第一，在大型零件加熱處理或者冷卻降溫的過(guò)程中，由于其外部和內(nèi)部具有較大的溫差，十分容易出現(xiàn)較大的熱應(yīng)力或者組織應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致其加熱或者冷卻速度緩慢，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)一定的影響。針對(duì)這種情況，一定要對(duì)其溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，在適當(dāng)?shù)臏夭罘秶鷥?nèi)，采取勻溫停留方式。

第二，大鑄件和大鋼錠的枝晶和偏析通常比較嚴(yán)重，進(jìn)而容易導(dǎo)致大型零件在顯微組織和宏觀(guān)組織上出現(xiàn)均勻性偏差的情況。

第三，相變潛熱在冷卻和加熱過(guò)程中，會(huì)對(duì)大型零件帶來(lái)較大的影響，導(dǎo)致零件的外部和內(nèi)部區(qū)域，在冷卻和加熱速度方面出現(xiàn)較大差別，進(jìn)而導(dǎo)致零件出現(xiàn)內(nèi)外部冷卻以及加熱不均勻的情況。

第四，由于大型鍛件的鍛造部位存在差異，其變形容易出現(xiàn)不均勻的情況，同時(shí)，其加熱時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，導(dǎo)致鍛件晶粒出現(xiàn)不均勻、粗大的情況。因此，為了充分滿(mǎn)足其性能要求和無(wú)損檢驗(yàn)要求，在制定工藝制度的過(guò)程中，一定要充分考慮鍛件的均勻化和晶粒細(xì)化。

第五，大型零件的產(chǎn)品質(zhì)量與鋼化學(xué)成分、熱處理技術(shù)、冶煉工藝以及澆筑工藝具有直接關(guān)系。

3 熱處理技術(shù)在水泥機(jī)械大型零件中的應(yīng)用

3.1 預(yù)備熱處理

預(yù)備熱處理技術(shù)在大型零件中的應(yīng)用形式主要有：回火、退火以及正火，其熱處理的目的是，通過(guò)熱處理最大程度降低以及消除在鑄造過(guò)程中出現(xiàn)的組織應(yīng)力，進(jìn)而改變鍛件和鑄件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少零件的粗大顆粒、降低其硬度，為無(wú)損檢查和切削提供便利條件。針對(duì)一些不需要進(jìn)行最終熱處理的零件，還要通過(guò)預(yù)備熱處理保證其達(dá)到性能要求，確保不出現(xiàn)白點(diǎn)缺陷。

當(dāng)前，大型零件中的一些大型鑄件，比如轉(zhuǎn)窯輪帶、齒圈等，其所使用的鋼材含碳量基本在0.6%左右，在預(yù)備熱處理過(guò)程中，要采用退火技術(shù)，合理控制加熱溫度，保證溫度適中，溫度要盡量維持在30℃左右。同時(shí)，其保溫時(shí)間要結(jié)合鑄件內(nèi)部組織改變的時(shí)間，其是鑄件所需加熱時(shí)間的基礎(chǔ)和前提。同時(shí)，在退火工作完成后，其冷卻過(guò)程要緩慢進(jìn)行，防止出現(xiàn)突然過(guò)冷而導(dǎo)致其硬度過(guò)高的情況。

大型零件中的一些大型鍛件，比如軸類(lèi)零件、齒類(lèi)零件以及回轉(zhuǎn)窯鍛件等，其主要通過(guò)鋼錠鍛造形式處理。因?yàn)槠錄](méi)有內(nèi)部結(jié)晶重塑過(guò)程，為了充分改善其零件組織和切削性能，需要對(duì)其進(jìn)行正火以及回火處理。通常情況下，采取正火處理一定要合理控制加熱溫度，保證溫度保持在50℃左右，針對(duì)大型鍛煉而言，要嚴(yán)格控制白點(diǎn)。因?yàn)殄懠?nèi)部可能出現(xiàn)較大壓力，與鋼內(nèi)部縫隙出現(xiàn)不均衡應(yīng)力，導(dǎo)致其出現(xiàn)白點(diǎn)和裂縫。白點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有較大影響，因此，在鍛造中要通過(guò)合理的措施防止白點(diǎn)出現(xiàn)，并且在鍛造后進(jìn)行有效的冷處理。

當(dāng)前，我國(guó)很多鍛造廠(chǎng)都對(duì)鍛件的冷卻工作制定了嚴(yán)格的制度，其目的就是嚴(yán)格防止出現(xiàn)白點(diǎn)問(wèn)題。同時(shí)，制造廠(chǎng)在鍛件訂購(gòu)時(shí)，還要對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量以及熱處理效果進(jìn)行嚴(yán)格而認(rèn)真的檢查。

3.2 最終熱處理

大型零件在熱處理過(guò)程中都需要進(jìn)行正火處理，而經(jīng)過(guò)正火處理后的零件，其機(jī)械性能也獲得顯著提高。當(dāng)前，很多軸類(lèi)零件和齒類(lèi)零件在經(jīng)過(guò)正火處理后，還要針對(duì)其關(guān)鍵部位采取淬火進(jìn)行處理，進(jìn)而提高其自身的耐磨性。

通常情況下，大型零件都具有比較嚴(yán)重的偏析，為了保證其可以更好的適應(yīng)由于偏析所導(dǎo)致的特性轉(zhuǎn)變，其正火以及淬火溫度要相應(yīng)提高。針對(duì)軸類(lèi)零件，要采取井式加熱爐的方式進(jìn)行熱處理，并且根據(jù)含碳量，合理控制加熱溫度。

在對(duì)大型零件淬火加熱處理結(jié)束后，其冷卻方式需要綜合參考零件的尺寸、形狀以及材料的具體情況而制定，通常情況下，形狀簡(jiǎn)單的碳鋼或者低合金鋼件可以采用間歇式方法進(jìn)行冷卻，將內(nèi)部熱量逐漸傳遞給外層，進(jìn)而減少內(nèi)外溫度差，減少組織應(yīng)力，保證冷卻效果更加均勻。針對(duì)淬透性良好的大型零件，可以采用直接方式進(jìn)行冷卻，調(diào)質(zhì)工藝要根據(jù)零件的實(shí)際情況、具體形狀以及材質(zhì)硬度進(jìn)行綜合判定。如果零件相對(duì)簡(jiǎn)單，在經(jīng)過(guò)正火處理后，就可以直接降溫，而不需要回火處理，如果零件較為復(fù)雜，在經(jīng)過(guò)正火處理后，要在采取回火進(jìn)行二次處理，減少組織應(yīng)力，進(jìn)而確保零件性能優(yōu)異。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在水泥機(jī)械大型零件制造中應(yīng)用熱處理技術(shù)，可以提高零件的性能和質(zhì)量，進(jìn)而提高工程整體質(zhì)量，因此，在具體加工中，技術(shù)人員要保證熱處理技術(shù)的準(zhǔn)確性和重要性，確保大型零件可以滿(mǎn)足實(shí)際需求，延長(zhǎng)機(jī)械的使用年限，推動(dòng)我國(guó)相關(guān)行業(yè)的穩(wěn)定以及持續(xù)發(fā)展。

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