熱處理技術(shù)在水泥機械大型零件中的應(yīng)用

耿爽

摘 要：新時期下，隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速進步，水泥機械大型零件也開始朝著高壽命、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，機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。本文主要針對熱處理技術(shù)在水泥機械大型零件中的應(yīng)用進行分析和闡述，希望給予我國相關(guān)行業(yè)以參考和借鑒。

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

中圖分類號：U46 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（b）-0099-02

新時期下，我國制造業(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)作為我國重要的支柱性產(chǎn)業(yè)，其對機械零件的要求也不斷提高。水泥機械產(chǎn)品需要通過熱處理的零件，主要包括用于傳動裝置、支承裝置、磨機、烘干機、冷卻機以及回轉(zhuǎn)窯中的傳動軸、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械大型零件主要有烘干機、磨機、回轉(zhuǎn)窯以及冷卻機等，其中還包括輥壓機、機械立窯以及機械破碎機等軸類設(shè)備，其具體分為大型鍛件和大型鑄造件兩類。大型零件熱處理技術(shù)也可以分為以下兩類，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)是通過正火與零件的關(guān)鍵部位進行淬火，進而提高其實際性能；預(yù)熱處理技術(shù)是降低零件的應(yīng)力，對其加工性能進行優(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)的主要特點分析

第一，在大型零件加熱處理或者冷卻降溫的過程中，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，進而導(dǎo)致其加熱或者冷卻速度緩慢，進而對產(chǎn)品質(zhì)量帶來一定的影響。針對這種情況，一定要對其溫度進行嚴(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，進而容易導(dǎo)致大型零件在顯微組織和宏觀組織上出現(xiàn)均勻性偏差的情況。

第三，相變潛熱在冷卻和加熱過程中，會對大型零件帶來較大的影響，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，其加熱時間相對較長，導(dǎo)致鍛件晶粒出現(xiàn)不均勻、粗大的情況。因此，為了充分滿足其性能要求和無損檢驗要求，在制定工藝制度的過程中，一定要充分考慮鍛件的均勻化和晶粒細化。

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，通過熱處理最大程度降低以及消除在鑄造過程中出現(xiàn)的組織應(yīng)力，進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，為無損檢查和切削提供便利條件。針對一些不需要進行最終熱處理的零件，還要通過預(yù)備熱處理保證其達到性能要求，確保不出現(xiàn)白點缺陷。

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，其保溫時間要結(jié)合鑄件內(nèi)部組織改變的時間，其是鑄件所需加熱時間的基礎(chǔ)和前提。同時，在退火工作完成后，其冷卻過程要緩慢進行，防止出現(xiàn)突然過冷而導(dǎo)致其硬度過高的情況。

大型零件中的一些大型鍛件，比如軸類零件、齒類零件以及回轉(zhuǎn)窯鍛件等，其主要通過鋼錠鍛造形式處理。因為其沒有內(nèi)部結(jié)晶重塑過程，為了充分改善其零件組織和切削性能，需要對其進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，針對大型鍛煉而言，要嚴(yán)格控制白點。因為鍛件內(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)白點和裂縫。白點對產(chǎn)品質(zhì)量具有較大影響，因此，在鍛造中要通過合理的措施防止白點出現(xiàn)，并且在鍛造后進行有效的冷處理。

當(dāng)前，我國很多鍛造廠都對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)白點問題。同時，制造廠在鍛件訂購時，還要對產(chǎn)品質(zhì)量以及熱處理效果進行嚴(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程中都需要進行正火處理，而經(jīng)過正火處理后的零件，其機械性能也獲得顯著提高。當(dāng)前，很多軸類零件和齒類零件在經(jīng)過正火處理后，還要針對其關(guān)鍵部位采取淬火進行處理，進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。針對軸類零件，要采取井式加熱爐的方式進行熱處理，并且根據(jù)含碳量，合理控制加熱溫度。

在對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，形狀簡單的碳鋼或者低合金鋼件可以采用間歇式方法進行冷卻，將內(nèi)部熱量逐漸傳遞給外層，進而減少內(nèi)外溫度差，減少組織應(yīng)力，保證冷卻效果更加均勻。針對淬透性良好的大型零件，可以采用直接方式進行冷卻，調(diào)質(zhì)工藝要根據(jù)零件的實際情況、具體形狀以及材質(zhì)硬度進行綜合判定。如果零件相對簡單，在經(jīng)過正火處理后，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)過正火處理后，要在采取回火進行二次處理，減少組織應(yīng)力，進而確保零件性能優(yōu)異。

4 結(jié)語

總而言之，在水泥機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足實際需求，延長機械的使用年限，推動我國相關(guān)行業(yè)的穩(wěn)定以及持續(xù)發(fā)展。

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