大型厚壁铸钢件托轮热处理工艺
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处 理
Ｔｒ ａ ｍ ｅ ｅ ｔ ｎｔ
大型厚壁铸钢件托轮热处理工艺
中 国 有 色 （ 阳 ） 冶 金 机 械 有 限公 司 沈 （ 宁 辽 １０ ４ ） １ １１ 赵新 民 李 萍
我公 司 承 制 的 缅 甸 达 贡 山 回转 窑 项 目是 我 国 “ 一 五” 期 间海 外 投 资 开 发 的 五大 重 点 项 目之 一 ， 十 也 是 中国有 色矿 业 集 团在 海 外 投 资 的最 大 项 目。 回
行硬 度检 测 ，既 保 证 硬 度检 测 的准 确性 ，又 保 证 丁
Ｌ＇ ．
件 的表面质 量 。
回转窑 中的托轮
４ ．热 处 理 工 艺 实 施 结 果
托 轮 的材质 为 Ｚ ４ Ｃ Ｍｏ Ｇ ２ ｒ ，热 处 理工 艺 参数 的选
１ ．工 艺 方 案 的 选 择
（ ） 铸后 正 火 、回火 代 替 铸后 退火 １ 为保 证 托
准要 求 。
这种 大 型 的厚 壁 铸 件 热 处 理 工 艺 参数 ， 国 内没
有 现成 的 资料 和 经 验 可 作 为 依 据 。 因 此 ，如 何 改 善
铸 件毛坯 中 的粗 大 铸 态 组 织 ，做 好 预 备 热 处 理 和 最
２ ．化 学 成 分 要 求 为满 足托 轮 表 面 硬 度要 求 ，对 托 轮 的铸 件 化 学
转 窑 中的 托 轮选 用 大 型 铸 钢 件 ，如 附 图 所 示 。托 轮
陷。
（ ） 最终热 处 理 采 用 二 次 正火 、 回火 在铸 后 ２ 进 行一 次 正火 、 回火 ，正 火 后 进 行 风 冷 ，冷却 速 度 远 大于退 火 时 炉 冷 速 度 ，这 使 粗 大 的铸 态组 织 得 以
温时 间为整 个铸 件透 热 ，回火温 度是 ６０Ｃ。 ３￣
二次 正 火 风 冷 时 ，必 须 将 托 轮 吊下 台 车 炉 冷 却 ，使整 个 铸 件 冷 却 均 匀 ，才 可 保 证 表 面 硬 度 均
匀 ，没有 软 点 。热 处 理后 经 半 精 加 工 的硬 度 检 测 如 附 表所 示 。
５ ０
铸 参磊 。 造 工 黼工
处 理
Ｔ ｅ ｍｅ ｔ ｒ ａｔ ｎ
加强碳势控制以提高零件渗碳质量
株 洲 南 方 航 空 工 业 有 限公 司 株 洲 职 业 技 术 学 院 （ 南 湖 （ 南 湖 ４２０ ） １０ ２ ４２０ ） １ ０ ２ 潘 明 夏 致 斌
我公 司先 后 进 行 了 五 一 厂 齿 轮 、美 国 齿 轮 、株 洲汽 车齿 轮 等 多 种 零 件 的试 制 、小 批 量 生 产 以及 批
量生 产 。委托 加 工 零 件 的 厂 家对 零 件 的热 处 理 质 量
碳 势控制 的 目标 碳 势 是 表 征 含 碳气 氛在 一 定 温 度 下改 变工 件 表 面 含 碳 量 能力 的参 数 ，通 常 可 用 低 碳 钢箔 在气 氛 中 的平 衡来 表示 。在 实 际 生 产 中 ，常 用 钢箔 定碳 的 方 法 测 定碳 势或 校 对 碳 势 。钢 箔 定 碳 是 在 渗碳 温度 下 将 钢 箔 吊入 渗碳 炉 内 ，保 温 一 段 时 间 后取 出 ，采用 化 学 分 析 法 或称 重法 测 定 钢 箔 的含 碳
很 难 改善 。 根 据 我 们 多 年 的 生 产 实 践 经 验 ，采 用
了 铸 后 正 火 、 回 火 代 替 铸 后 退 火 ，这 样 既 有 利 于 改 善铸 态 组 织 ，使 晶 粒 细 化 、分 布 均 匀 ，又 有 利 于 切 割 冒 口 ，可 防 止 在 切 割 冒 口时 出 现 裂 纹 等 缺
终 热处理 工 艺 的结 合 ，是 获 得 良好 的 内在 组 织 及 表
面 硬度 的关 键 。 尝试 选 择 正 火 、回 火 代 替 铸 件 常 规 的退 火工 序 ，利 用 正 火 、回火 后 余 热 切 割 冒 口， 明
显地 改善 了粗 大 的铸 态 组 织 。采 用 两 次 正 火 、回火
择主要 是 确定 正火 、 回火温 度 及 保 温 的 时 间 ，在 加
热 的 过 程 中 ，选 择 台 阶 式 加 热 方 法 ，在 ３ ０Ｃ、 ５￣ ６ ０Ｃ都 留有 台阶保 温 ，最 终 加 热 到 ８ ０～８ ０Ｃ，保 ５￣ ７ ９￣
轮 的 内 在 质 量 和 工 艺 的 经 济 性 ，对 这 种 毛 坯 重 达 ３ｔ ３ 的大 型 壁 厚 （ ０ ｍｍ） 铸 件 ，如 采 用 铸 后 常 规 ７０ 退 火 工 艺 ，则 热 处 理 炉 冷 时 间 长 ，铸 态 粗 大 组 织
的尺寸 为 ｑ ２０ ｑ ０ ｍ ×１２ ｍｍ，净 重 ２ ｔ ５ ０ ／５ ０ ｍ ２ ８ ００ ７ ，材 质 是 Ｚ ４ ＣＭｏ Ｇ ２ ｒ ，图样要 求 正火 、回火 ，精 加 工后 硬 度
≥２ ５ Ｗ ，同 时 力 学 性 能 满 足 Ｊ ／ ６ ０ － ２ ０ ０ ＨＢ Ｂ Ｔ ４ ２ ０ ６标 准 要求 。
改 善 ，经 粗 车 、回火 。这 次 正 火 时 ，把 铸 件 吊下 台 车进 行 风 冷 ，使 托 轮 表 面 硬 度 达 到 图 样 上 的 要 求 硬 度
（ ２５ Ｂ ＞ ｔ ０ Ｈ Ｗ） ，力 学性 能 也 满 足 Ｊ ／ ６ ０ － ２ ０ Ｂ Ｔ ４ ２ ０ ６标
工 艺 ，使 大型 的厚 壁 铸 件 的 表 面 硬 度 和 力 学 性 能 达 到 了图样 要求 ，取 得 了 良好 的经济 效益 。
精 车后就 不 可 使用 这 种 方 法 ，原 因是 加 工 余 量 已经
小 于压痕 深度 ，在工 件 表 面上 就会 出现 凹坑 。因此 ， 我们 选择 了里 氏硬 度计 （ Ｇ头 ）对 托 轮 在 精 车 后 进
成 分提 出要 求 ，合 金 元 素 及 碳 含 量 应 在 中 上 限 ，有
利 于提高 铸 件 的 淬 硬性 和淬 透 性 ，以保 证 热 处 理 后
力学 性能 达到 图样要 求 。
３ ．合 理 选 择 检 测 设 备
对托 轮 的表 面硬 度检 测 设 备提 出 严 格 要 求 ，常
规检 测粗 车 后 的 硬度 使 用 的是 锤 击 式 硬 度 计 ，如 在
Ｔｒ ａ ｍ ｅ ｅ ｔ ｎｔ
大型厚壁铸钢件托轮热处理工艺
中 国 有 色 （ 阳 ） 冶 金 机 械 有 限公 司 沈 （ 宁 辽 １０ ４ ） １ １１ 赵新 民 李 萍
我公 司 承 制 的 缅 甸 达 贡 山 回转 窑 项 目是 我 国 “ 一 五” 期 间海 外 投 资 开 发 的 五大 重 点 项 目之 一 ， 十 也 是 中国有 色矿 业 集 团在 海 外 投 资 的最 大 项 目。 回
行硬 度检 测 ，既 保 证 硬 度检 测 的准 确性 ，又 保 证 丁
Ｌ＇ ．
件 的表面质 量 。
回转窑 中的托轮
４ ．热 处 理 工 艺 实 施 结 果
托 轮 的材质 为 Ｚ ４ Ｃ Ｍｏ Ｇ ２ ｒ ，热 处 理工 艺 参数 的选
１ ．工 艺 方 案 的 选 择
（ ） 铸后 正 火 、回火 代 替 铸后 退火 １ 为保 证 托
准要 求 。
这种 大 型 的厚 壁 铸 件 热 处 理 工 艺 参数 ， 国 内没
有 现成 的 资料 和 经 验 可 作 为 依 据 。 因 此 ，如 何 改 善
铸 件毛坯 中 的粗 大 铸 态 组 织 ，做 好 预 备 热 处 理 和 最
２ ．化 学 成 分 要 求 为满 足托 轮 表 面 硬 度要 求 ，对 托 轮 的铸 件 化 学
转 窑 中的 托 轮选 用 大 型 铸 钢 件 ，如 附 图 所 示 。托 轮
陷。
（ ） 最终热 处 理 采 用 二 次 正火 、 回火 在铸 后 ２ 进 行一 次 正火 、 回火 ，正 火 后 进 行 风 冷 ，冷却 速 度 远 大于退 火 时 炉 冷 速 度 ，这 使 粗 大 的铸 态组 织 得 以
温时 间为整 个铸 件透 热 ，回火温 度是 ６０Ｃ。 ３￣
二次 正 火 风 冷 时 ，必 须 将 托 轮 吊下 台 车 炉 冷 却 ，使整 个 铸 件 冷 却 均 匀 ，才 可 保 证 表 面 硬 度 均
匀 ，没有 软 点 。热 处 理后 经 半 精 加 工 的硬 度 检 测 如 附 表所 示 。
５ ０
铸 参磊 。 造 工 黼工
处 理
Ｔ ｅ ｍｅ ｔ ｒ ａｔ ｎ
加强碳势控制以提高零件渗碳质量
株 洲 南 方 航 空 工 业 有 限公 司 株 洲 职 业 技 术 学 院 （ 南 湖 （ 南 湖 ４２０ ） １０ ２ ４２０ ） １ ０ ２ 潘 明 夏 致 斌
我公 司先 后 进 行 了 五 一 厂 齿 轮 、美 国 齿 轮 、株 洲汽 车齿 轮 等 多 种 零 件 的试 制 、小 批 量 生 产 以及 批
量生 产 。委托 加 工 零 件 的 厂 家对 零 件 的热 处 理 质 量
碳 势控制 的 目标 碳 势 是 表 征 含 碳气 氛在 一 定 温 度 下改 变工 件 表 面 含 碳 量 能力 的参 数 ，通 常 可 用 低 碳 钢箔 在气 氛 中 的平 衡来 表示 。在 实 际 生 产 中 ，常 用 钢箔 定碳 的 方 法 测 定碳 势或 校 对 碳 势 。钢 箔 定 碳 是 在 渗碳 温度 下 将 钢 箔 吊入 渗碳 炉 内 ，保 温 一 段 时 间 后取 出 ，采用 化 学 分 析 法 或称 重法 测 定 钢 箔 的含 碳
很 难 改善 。 根 据 我 们 多 年 的 生 产 实 践 经 验 ，采 用
了 铸 后 正 火 、 回 火 代 替 铸 后 退 火 ，这 样 既 有 利 于 改 善铸 态 组 织 ，使 晶 粒 细 化 、分 布 均 匀 ，又 有 利 于 切 割 冒 口 ，可 防 止 在 切 割 冒 口时 出 现 裂 纹 等 缺
终 热处理 工 艺 的结 合 ，是 获 得 良好 的 内在 组 织 及 表
面 硬度 的关 键 。 尝试 选 择 正 火 、回 火 代 替 铸 件 常 规 的退 火工 序 ，利 用 正 火 、回火 后 余 热 切 割 冒 口， 明
显地 改善 了粗 大 的铸 态 组 织 。采 用 两 次 正 火 、回火
择主要 是 确定 正火 、 回火温 度 及 保 温 的 时 间 ，在 加
热 的 过 程 中 ，选 择 台 阶 式 加 热 方 法 ，在 ３ ０Ｃ、 ５￣ ６ ０Ｃ都 留有 台阶保 温 ，最 终 加 热 到 ８ ０～８ ０Ｃ，保 ５￣ ７ ９￣
轮 的 内 在 质 量 和 工 艺 的 经 济 性 ，对 这 种 毛 坯 重 达 ３ｔ ３ 的大 型 壁 厚 （ ０ ｍｍ） 铸 件 ，如 采 用 铸 后 常 规 ７０ 退 火 工 艺 ，则 热 处 理 炉 冷 时 间 长 ，铸 态 粗 大 组 织
的尺寸 为 ｑ ２０ ｑ ０ ｍ ×１２ ｍｍ，净 重 ２ ｔ ５ ０ ／５ ０ ｍ ２ ８ ００ ７ ，材 质 是 Ｚ ４ ＣＭｏ Ｇ ２ ｒ ，图样要 求 正火 、回火 ，精 加 工后 硬 度
≥２ ５ Ｗ ，同 时 力 学 性 能 满 足 Ｊ ／ ６ ０ － ２ ０ ０ ＨＢ Ｂ Ｔ ４ ２ ０ ６标 准 要求 。
改 善 ，经 粗 车 、回火 。这 次 正 火 时 ，把 铸 件 吊下 台 车进 行 风 冷 ，使 托 轮 表 面 硬 度 达 到 图 样 上 的 要 求 硬 度
（ ２５ Ｂ ＞ ｔ ０ Ｈ Ｗ） ，力 学性 能 也 满 足 Ｊ ／ ６ ０ － ２ ０ Ｂ Ｔ ４ ２ ０ ６标
工 艺 ，使 大型 的厚 壁 铸 件 的 表 面 硬 度 和 力 学 性 能 达 到 了图样 要求 ，取 得 了 良好 的经济 效益 。
精 车后就 不 可 使用 这 种 方 法 ，原 因是 加 工 余 量 已经
小 于压痕 深度 ，在工 件 表 面上 就会 出现 凹坑 。因此 ， 我们 选择 了里 氏硬 度计 （ Ｇ头 ）对 托 轮 在 精 车 后 进
成 分提 出要 求 ，合 金 元 素 及 碳 含 量 应 在 中 上 限 ，有
利 于提高 铸 件 的 淬 硬性 和淬 透 性 ，以保 证 热 处 理 后
力学 性能 达到 图样要 求 。
３ ．合 理 选 择 检 测 设 备
对托 轮 的表 面硬 度检 测 设 备提 出 严 格 要 求 ，常
规检 测粗 车 后 的 硬度 使 用 的是 锤 击 式 硬 度 计 ，如 在