热锻件热处理方法的选择

　　锻件在机加工前后，一般都要经过热处理。机加工前的热处理称为锻件第一热处理或预备热处理。机加工后，为达到零件的性能要求，需要进行热处理，称为零件热处理或第二热处理。在生产中，锻件热处理工艺的选用是根据锻件的材料和技术要求而定的。因此，选择合理的锻件热处理工艺，对降低产品成本、减少废品、提高产品质量尤为重要。下面就各类钢的热锻件热处理目的和热处理方法选择做以介绍。

　　1、热处理的目的

　　由于毛坯锻造后晶粒较粗大，组织不均匀，内应力较高，机加工困难。为解决这些问题，通过锻件热处理应达到组织均匀，细化晶粒、消除残余应力，改善化学成分的偏析和组织的不均匀性，从而改善组织和机械性能，并为最终热处理作好准备，达到调整硬度有利于切削加工等目的。

　　2、工艺方案的确定原则

　　2.1　优质碳素结构钢类

　　(1)对于08～25优质碳素钢，一般采用正火处理。正火的方法是将锻件加热到Ac3 或Acm 以上50～70℃，经过一段时间的保温，使钢全部奥氏体化‚然后在静止的空气中冷却。正火处理适用于亚共析钢、共析钢、过共析钢的锻件。因此‚08～25钢采用正火处理。

　　(2)30～60钢属于亚共析钢，一般采用正火处理。若正火后硬度较高，不宜机械加工时，则采用正火加高温回火的方法。

　　(3)对于35～50的中碳钢和低合金钢锻件，如齿轮、轴类锻件，若要求具有良好的综合机械性能时，可采用淬火加高温回火的方法，即所谓的调质处理。首先将锻件加热到Ac3以上30～50℃，经过一段时间的保温，再快速冷却，得到一稳定性差，韧性差，硬度很高的针状马氏体组织，使锻件强度和硬度很高，然后进行500～600℃的高温回火，获得良好的综合机械性能。

　　2.2　合金结构钢类

　　(1)含碳量低于0.25%的低合金钢，如常用的20MnVB、20MnMo，采用正火处理。若正火硬度较高时，不易加工，可采用正火加高温回火处理。

　　(2)含碳量0.25%～0.6%的合金结构钢零件27SiMn、40Cr、50Cr等，一般均要求调质处理或正火，或正火加高温回火，经机加工后进行调质处理。

　　2.3　轴承钢类

　　轴承钢锻件常采用球化退火(不完全退火)，如GCr15、GCr9、GCr15SiMn等，即将锻件加热Ac1 以上20～30℃，经过较长时间的保温，然后随炉缓冷400～500℃取出空冷。球化退火的目的是得到球状珠光体组织，它与片状珠光体比较，硬度较低，具有良好的切削性能，组织比较均匀，减少变形和开裂倾向，并为淬火组织做准备。若锻件沿晶界出现网状碳化物时，则先进行正火处理，消除网状碳化物，然后进行球化退火。

　　2.4　碳素工具钢类

　　如T7～T9碳素工具钢，锻造后一般经过退火或正火处理，T10～T13碳素工具钢锻件，‚一般采取球化退火，使渗碳体成球状均匀分布。若锻件沿晶界出现网状碳化物时，则先进行正火处理，消除网状碳化物，然后进行球化退火。

　　2.5　合金工具钢类

　　(1)一般毛坯锻造后为消除内应力，降低硬度便于机加工及改善化学成分的偏析和组织的不均匀性，通常采用完全退火，即将锻件加热到Ac3 以上30～50℃，经过保温使钢的组织全部奥氏体化，然后随炉缓冷400～500℃取出空冷。完全退火的目的是：消除锻造过程中造成的粗大不均匀组织和魏氏体组织，使晶粒细化，同时消除了锻件内的残余应力并降低了硬度，便于机械加工。若锻件沿晶界出现网状碳化物时，则先进行正火若锻件沿晶界出现网状碳化物时，则先进行正火处理，消除网状碳化物然后进行完全退火。

　　(2)对于合金钢、高碳合金钢，为缩短退火时间可采用等温退火的方法进行退火，如5CrMnMo、Cr12MoV 等，其目的与完全退火和球化退火目的相同，即将锻件加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上20～30℃。经过一定时间的保温，然后急速冷却Ar1以下，在这个温度下作等温停留，使奥氏体向珠光体转变，然后炉冷500～600℃取出空冷。

　　等温退火主要适用退火周期较长的合金钢，另外等温退火后的珠光体是恒温得到的，锻件能获得内外一致的组织，因而在一些单位普遍使用。

　　总之，由上所述预备热处理工艺方法对于改善锻件组织结构，提高机械加工性能，增加工件的使用寿命尤为重要。各类工件应根据工件材质选择合理的工艺，但这也不是一成不变的，对于统一材质的不同锻件，又可采用不同的热处理方法，因而获得的组织及机械性能也不同。在生产中应在满足产品要求的同时，从经济效益、本单位设备状况综合考虑，这样才能使企业获得较大的经济效益。