正火是齒輪鍛件毛坯常用的一種預(yù)備熱處理工藝，鍛件通過(guò)正火可以獲得要求的硬度以及較穩(wěn)定的金相組織，為后續(xù)機(jī)械加工做好準(zhǔn)備。鍛件的正火經(jīng)歷了普通箱式爐正火到連續(xù)爐等溫正火的過(guò)程，目前等溫正火已在國(guó)內(nèi)大中型齒輪企業(yè)廣泛應(yīng)用。而隨著熱處理工藝和設(shè)備的不斷發(fā)展以及人們對(duì)節(jié)約能源的要求，鍛造余熱正火則成為一種新的鍛件正火發(fā)展方向。

8620H齒輪鍛件的正火技術(shù)要求硬度要求160～197HB；金相組織按照“GB/T13320-1991鋼質(zhì)模鍛件金相組織評(píng)定圖及評(píng)定方法”，合格級(jí)別應(yīng)為1～3級(jí)；參照國(guó)外某公司TES-019標(biāo)準(zhǔn)：正火后不能含有大于30%的斷離珠光體組織以及不可以接受的帶狀組織。

由于毛坯在1000℃左右停鍛，此時(shí)鍛件仍處于奧氏體狀態(tài)，通過(guò)控制冷卻，使鍛件停鍛后在可控的溫度范圍內(nèi)通過(guò)傳送裝置進(jìn)入等溫爐中保溫，發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。從而獲得要求的硬度和良好的組織狀態(tài)。

由于余熱正火沒(méi)有對(duì)鍛件進(jìn)行重新加熱奧氏體化，而停鍛后鍛件奧氏體晶粒比正常重新加熱的晶粒顯著增大，而且這種粗大晶粒的特性會(huì)在后續(xù)的滲碳加熱時(shí)發(fā)生組織遺傳，使最終的零件性能惡化，因此必須很好地控制鍛件在終鍛后的冷卻和等溫轉(zhuǎn)變，使其產(chǎn)生均勻的鐵素體和珠光體組織。工藝參數(shù)主要有鍛件進(jìn)入等溫爐的溫度即入爐溫度、等溫爐溫度和保溫時(shí)間等，而鍛件的入爐溫度則是控制鍛件余熱正火質(zhì)量的關(guān)鍵工藝參數(shù)。將等溫溫度設(shè)定在珠光體轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)(630℃左右)，要求鍛件終鍛后在傳送裝置上不能重疊，通過(guò)調(diào)整傳送帶轉(zhuǎn)速來(lái)控制鍛件的入爐溫度，保溫時(shí)間為90min。

合理地控制鍛件的入爐溫度(650～700℃)就可以得到均勻的平衡組織，而且將鍛件硬度控制在156～170HB，部分品種鍛件甚至在160～168HB，極大減少了鍛件的硬度散差；當(dāng)鍛件入爐溫度高于700℃，硬度偏低；當(dāng)鍛件入爐溫度低于630℃就有可能產(chǎn)生斷離珠光體組織。

由于等溫正火重新對(duì)鍛件進(jìn)行奧氏體化加熱，在一定程度上細(xì)化了晶粒，因此硬度接近的經(jīng)余熱正火和等溫正火處理的鍛件，在相同放大倍數(shù)下余熱正火組織晶粒要大于等溫正火，但組織級(jí)別仍在要求范圍之內(nèi)。

鍛件采用鍛造余熱正火減少了二次奧氏體加熱消耗的大量能源，一臺(tái)鍛造主機(jī)生產(chǎn)的所有鍛件幾乎可以全部經(jīng)余熱處理，生產(chǎn)效率高。鍛件余熱正火后表面光亮，氧化皮薄，后續(xù)拋丸清理時(shí)間較等溫正火節(jié)約近2/3。

鍛造余熱正火時(shí)，通過(guò)控制鍛件的冷卻速度將鍛件入爐溫度控制在650～700℃，再經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)谋鼐涂梢缘玫竭m合的硬度和良好的組織。余熱正火可將鍛件硬度控制在156～170HB，部分品種鍛件甚至在160～168HB，更有利于后續(xù)機(jī)械加工。鍛件余熱正火可代替等溫正火，而且可以節(jié)約能源和人力。（榕霖）