Los métodos comunes de tratamiento térmico de forja por inducción incluyen recocido isotérmico, normalización, enfriamiento y revenido, etc. Para garantizar la calidad del tratamiento térmico, es necesario controlar estrictamente la temperatura de forja inicial y final y el control de la último proceso de enfriamiento. El tratamiento térmico residual de la forja en la producción puede reducir el consumo de energía del tratamiento térmico de la pieza en bruto en un 50 %~70 %.
Aproveche al máximo el calor residual de la fundición, el proceso de forjado (laminado) para el tratamiento térmico, ahorre el alto calor requerido en la reaustenización, para la producción en masa de piezas estándar, autopartes, herramientas, etc., el efecto de ahorro de energía es muy estupendo.
1. Enfriamiento por calor residual de la forja.
Ejemplo de aplicación: eje de equilibrio de automóvil de acero 42CrMo para trabajo pesado forjado enfriamiento por calor residual
El eje de equilibrio para camiones pesados Steyr está hecho de acero 42CrMo. Se requiere que sea templado con una dureza de 27~34HRC. La estructura metalográfica de la superficie y el núcleo es de 1~2 y 1~5 grados respectivamente, y la resistencia a la tracción a 15 mm de la superficie es de 900~1050MPa.
(1) Proceso tecnológico original
blanking → calentamiento de media frecuencia → forja por laminación → conformado → recorte → corrección térmica → templado → granallado → detección de fallas → pintura.
El proceso de enfriamiento original fue el siguiente: (850 ± 30) ℃ × 2.5 ~ 3h de enfriamiento, enfriamiento con agua a 150 ~ 200 ℃ y se propusieron el nivel de líquido. (600±10) ℃× 3.5-4h templado. Después de que el eje de equilibrio es procesado por el proceso original, hay muchos problemas, bajo rendimiento y alto costo.
(2) Nuevo proceso tecnológico
blanking → Calentamiento de frecuencia intermedia → Forjado por laminación → Conformación → Recorte → Corrección de calor → Enfriamiento por calor residual → Prueba de dureza puntual → Templado → Prueba de dureza al 100% → Prueba de propiedades metalográficas y mecánicas → Granallado → Detección de fallas al 100% → Pintura en aerosol.
(3) Proceso de enfriamiento por calor residual de forja del eje de equilibrio
Material de forja después del calentamiento de 1100 ℃, procesamiento de forja, transferencia a enfriamiento de enfriamiento después de forjar control de tiempo de formación dentro de los 40 s, usando un termómetro infrarrojo para medir la pieza de trabajo en el líquido de enfriamiento (es decir, la fracción de masa del 10% de PAG - Ⅰ medio de enfriamiento de enfriamiento) antes de que la temperatura de enfriamiento sea de 800 ~ 820 ℃; Se controla la temperatura del líquido de enfriamiento ≤45 ℃. La pieza de trabajo se coloca en el líquido de enfriamiento con una alta intensidad de agitación en 1 minuto y luego se agita lentamente. Después de aproximadamente 6-8 minutos, la pieza de trabajo se coloca en el nivel del líquido de enfriamiento y se coloca en el horno para templar.
(4) efecto de aplicación
En comparación con el tratamiento térmico convencional, el enfriamiento térmico de la forja del eje equilibrado no solo mejora significativamente la calidad del tratamiento térmico y el rendimiento del producto, sino que también aumenta la eficiencia de producción en más del 50 %. Además, el costo por pieza se reduce en 20 yuanes, ahorrando más de 900,000 XNUMX yuanes en todo el año.
2. Normalización del calor residual de forja
Se puede obtener un notable efecto de ahorro de energía al normalizar la forja usando el calor residual de la forja y controlando razonablemente la velocidad de enfriamiento.
Ejemplo de aplicación: acero aleado con bajo contenido de carbono, como 15Cr, 20Cr, 20CrMnB, después de la forja final, se enfría a 500 ~ 600 ℃ a cierta velocidad, se calienta inmediatamente por encima de Ac3 y se normaliza
3. Proceso de temple y revenido con calor residual de la forja.
El proceso de temple y revenido con calor residual de forja no solo puede lograr un notable efecto de ahorro de energía, sino que también mejora las propiedades mecánicas del producto, reduce los enlaces del proceso y acorta el ciclo de producción, por lo que es ampliamente utilizado.
Ejemplo de aplicación: Chongqing Xiema Machinery Crankshaft Co., LTD. Adopta el proceso de templado y enfriamiento por calor residual en la producción de manivelas para motores de motocicletas, y se han logrado resultados notables. Después de forjar acero redondo 45 y 40Cr mediante calentamiento por inducción de frecuencia media, se trata con temperatura constante y tratamiento de templado del calor residual. El proceso de tratamiento térmico se muestra en la FIG.3. Después del forjado de precisión, el tamaño de la forma de los componentes es de 115.7 mm (diámetro exterior del extremo grande) / 22.3 mm (diámetro exterior del extremo pequeño) × 148.5 mm (longitud).
De acuerdo con las formas geométricas de los diferentes materiales y piezas, el nuevo equipo automático de temperatura constante se puede utilizar para realizar un tratamiento a temperatura constante a corto plazo de la pieza de trabajo inmediatamente después de la forja final. Se puede garantizar que la temperatura de la pieza de trabajo sea uniforme mediante un control preciso de la temperatura del horno. Se adopta el medio de enfriamiento de enfriamiento soluble en agua KR7280 con una concentración de aproximadamente el 10% (fracción de masa). Para comparar la microestructura y las propiedades de la pieza de trabajo templada con el calor residual después de la forja, la pieza de trabajo después de la forja de precisión se enfrió al aire a temperatura ambiente y luego se austenizó en un horno de caja y luego se repitió el proceso de templado y revenido anterior. es decir, el tratamiento de enfriamiento convencional.
Efecto de ahorro de energía:
1. Las manivelas de acero 45 y 40Cr pueden mejorar significativamente la templabilidad, la distribución uniforme de la estructura y la dureza después del tratamiento de enfriamiento térmico de forja, las propiedades mecánicas son mejores que las piezas de trabajo templadas convencionales;
2. El consumo de energía promedio de la pieza de trabajo de templado convencional es de 0.5kW•h/kg, mientras que el consumo de energía promedio de la pieza de trabajo de templado por calor residual de forja es de solo 0.3kW•h/kg, ahorrando alrededor del 40% de energía.
