熱處理技術在水泥機械大型零件中的應用

姜雪 魏廣

中材建設有限公司（100176）

熱處理技術在水泥機械大型零件中的應用

姜雪 魏廣

中材建設有限公司（100176）

隨著科學技術的不斷發(fā)展。水泥機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，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，這其中熱處理技術功不可沒。

1 水泥機械大型零件熱處理技術概述

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

水泥機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 水泥機械大型零件中的熱處理技術特點

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

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，在進行熱處理的時候，必須充分考慮鍛件的均勻化以及晶粒細化。

在大型零件熱加工過程中變相潛熱會對加工過程產(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成分有關,而且還與澆鑄、冶煉等工藝有關。

3 水泥機械大型零件的熱處理技術

3.1 水泥機械大型零件的預備熱處理

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

水泥機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，進行預備熱處理的時候應該采用完全退火技術，并且加熱溫度不應該太高，基本都在20～30℃。退火的保溫時間取決于鑄件改變組織需要的時間,也取決于鑄件內(nèi)部達到所需加熱溫度的時間。對鑄件進行完全退火處理的時候，應該保障鑄件退火保溫的時間。退火后的冷卻應該緩慢進行，避免出現(xiàn)過冷轉(zhuǎn)變的情況，造成鑄件硬度過高。

水泥機械大型零件中的大型鍛件,例如回轉(zhuǎn)窯、設備中的齒類和軸類零件，鍛件一般都是采用鋼錠鍛造進行處理。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，就需要對鍛件的毛坯進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℃，對于大型鍛件來說，是不允許白點出現(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力相融合產(chǎn)生細裂紋，出現(xiàn)白點。白點對鍛件質(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問題的出現(xiàn)，所以鍛件鍛造之后需要進行特殊的冷處理。

3.2 水泥機械大型零件的最終熱處理

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

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

大型零件淬火加熱保溫處理之后的冷卻方法應該依據(jù)零件的材料、形狀及尺寸的實際情況進行判定。一般形狀相對比較簡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，降低淬火的應力，使得冷卻相對均勻。但是對于淬透性相對比較好的零件，一般可以選用直接冷卻方法。大型零件的調(diào)質(zhì)回火工藝應該依據(jù)淬火后零件硬度、材質(zhì)及實際情況來判斷。對于比較簡單的零件，正火處理之后可以不用進行回火處理。對于正火之后出現(xiàn)比較大應力的零件，應該及時回火，從而減少零件應力，保障零件性能。

3 結(jié)語

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