緊固件技術(shù)探究：熱處理節(jié)能新工藝

　　01采用高效節(jié)能的熱處理工藝

　　1)如果把滲碳溫度從930℃提高到1050℃，可以減少40%的工藝周期，例如在真空爐中低壓滲碳工藝，在1050℃進行滲碳。

　　2)用氮碳共滲等代替滲氮和碳氮共滲，可把工藝溫度從850——930℃降到550——580℃；代替一般氣體滲氮，可把滲氮時間從30——70h減少到2——3h。

　　3)以碳氮共滲代替薄層滲碳。處理溫度可以由930℃降至850℃；當(dāng)滲層深度在1mm以下時，碳氮共滲比滲碳時間能縮短30%；并由于加熱溫度低、時間短，因此工件淬火后變形小。

　　4)乙炔低壓滲碳技術(shù)，滲碳速度快，節(jié)能；原料氣消耗低，排放小，可實現(xiàn)高溫滲碳，達到縮短工藝周期，節(jié)能的目的。

　　02縮短加熱時間工藝

　　1)零保溫淬火按傳統(tǒng)熱處理工藝，保溫時間≥總加熱時間的1/2或1/3。對于達到薄件尺寸的碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，加熱溫度在Ac1或Ac3以上時可采用零保溫淬火工藝。實踐證明，35Cr、45Cr和42CrMo等調(diào)質(zhì)鋼采用零保溫淬火工藝，均能達到裝機服役條件。與傳統(tǒng)的保溫淬火工藝相比，省去了工件透燒和奧氏體均勻化所需要的時間，可降低20%——30%能耗。

　　例如，某傳動軸材料45鋼，傳統(tǒng)熱處理工藝為：840℃×60min淬火，600℃×120min回火，硬度215——245HBW。在試驗的基礎(chǔ)上，確定該傳動軸采用(870±10)℃×0min淬火及(680±10)℃×0min回火的“零保溫”調(diào)質(zhì)工藝。經(jīng)檢驗，淬火后得到細小的板條狀馬氏體組織，回火后顯微組織為細的回火索氏體，硬度215——235HBW，完全滿足其技術(shù)要求，使用效果良好。

　　2)不均勻奧氏體加熱淬火。鋼件加熱到奧氏體狀態(tài)，使碳化物充分溶解奧氏體達到均勻化需要較長時間，但奧氏體未達到均勻化即實行淬火并不影響其淬火、回火后的性能。

　　03采用表面、局部加熱替代整體加熱方法

　　表面加熱淬火方法是以感應(yīng)、火焰、激光等加熱工件表面，然后靠噴液、浸液、自冷方式使鋼件淬硬。采用這些方法也可實現(xiàn)工件局部表面的淬火。用感應(yīng)加熱取代整體加熱淬火可節(jié)能33%——50%，用其取代滲碳淬火節(jié)能達90%。例如采用低淬透性結(jié)構(gòu)鋼55Ti、60Ti和70Ti制造汽車、拖拉機齒輪取代滲碳淬火齒輪。

　　04采用加速化學(xué)熱處理過程技術(shù)

　　加速化學(xué)熱處理過程采用直生式氣氛、離子轟擊（離子滲碳、離子滲氮及離子碳氮共滲）、化學(xué)催滲技術(shù)（稀土催滲技術(shù)和BH催滲技術(shù)），均可以提高滲碳速度20%左右，或降低溫度40℃左右。

　　05降低加熱溫度法

　　鋼在二相區(qū)（亞溫）加熱法，經(jīng)生產(chǎn)實踐證實，鋼在低于AC3的A+F的兩相區(qū)加熱淬火，經(jīng)常也能得到優(yōu)異的性能，特別是低碳合金鋼亞溫淬火獲得的F+M混合組織，可使強韌化實現(xiàn)良好配合。

　　06簡化或取消熱處理工序

　　如滲碳后高壓氣淬方法，鋼件在真空滲碳或一般氣體滲碳后，實施高壓(6×105——2×106Pa)H2、He和N2氣冷淬火，可達到靜止油的冷卻速度，其冷卻均勻，工件變形??；取代油的氣冷淬火可避免油煙污染；取消中間清洗工序，可節(jié)電、節(jié)能。