锻造余热调质处理

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一、课题来源和背景
公司对锻件淬火处理主要有两种方式,一种是常规调质处理,将锻造后的工件冷却后重新加热,保温一定时间后入介质淬火;二是利用锻件的余热直接进入介质进行淬火。两种工艺相比第二种工艺要比第一种工艺每吨锻件节约330度电,但现有的工艺没有对介质的温度进行研究,这样往往达不到预期的效果,甚至出现裂纹。为保证产品质量,节约能源,提高生产效率,进行“锻造产品热处理工艺余热淬火技术研究”迫在眉急。

锻件的常规热处理大多是在锻件冷却到室温后,再按工艺规程将其重新加热进行的热处理。而锻造余热淬火是锻造后利用锻件自身的热量直接淬火,使锻件的余热得到充分利用。

研究表明,与普通热处理相比,锻件经余热淬火后可大幅提高力学性能,硬度可提高10%,抗拉强度可提高3%-10%,伸长率可提高10%-40%,冲击韧性可提高20%-30%。此外,锻件经余热淬火后,具有很高的回火抗力,强化效果可保持到600℃以上。

锻造余热淬火除了能简化工艺及提高性能外,还有以下好处：1、节约能源;2、缩短生产周期;3、节约原材料。 采用锻造余热淬火后,在提高产品质量的前提下,减少了传统淬火工艺中的一次加热过程,节约了大量的能源消耗。能够大幅减轻工人的劳动强度,获得显著的经济效益。实践表明,这项技术极具推广应用价值。

二、项目技术研究方案和技术路线
    项目内容主要是利用锻造后工件的余热,通过对热处理工艺设备改造、加设测温仪测量控制系统,并通过调节放置锻件的输送机速度,双重保障锻件进入介质的温度,从而实现淬火工艺。其技术路线是：坯料加热--制坯--预锻--终端--切边--余热淬火和回火。减少了原来重新进行加热淬火工序,保证产品最终硬度和机械性能。

三、项目研究所解决的关键或共性技术和技术创新点
       所解决的关键性技术是锻件的入水温度和水温,通过在工件传送装置末端设置红外测温仪对即将入水的工件温度进行测量,根据温度控制是放置锻件的输送机速度,从而保证锻件进入介质的温度控制在830-920度,在水槽内放置温度计,循环水的温度控制在35-55度,通过温度传感器控制阀的大小来保证,控制水温参数符合工艺要求,最终保证淬火后工件硬度和机械性能达到要求

四、项目推广应用措施和前景分析及目前应用情况       该项目首先在1000吨摩擦压力机生产线开始实施,通过实施后,达到了预期目的,减轻了工人的劳动强度,节约了产品转序时间和电量消耗,经质检部门对产品检测,产品性能指示满足技术要求。
      为此,在完成1000吨摩擦压力机生产线余热淬火改造项目后,公司对2500、6300和8000吨摩擦压力机生产线及8000吨热模锻生产线全部进行了余热淬火装置改造。 该项目实施后,从生产效率上来讲,由于减少了重新加热淬火环节,生产周期综合近1/4。由于生产效率提高,能及时保证用户的需求,使我公司员工收入保持稳定增长,企业处于良好发展态势。

五、项目经济、社会效益分析
       现有5条锻造生产线改造了余热淬火装置,在基础施工、非标制作等项目中,解决了当地部分人员的就业,增加了他们的收入。同时,减少了专门的重新加热淬火工序,节约了当地的电力资源。初步测算每吨可节约电费200元,预计每年仅电费可节约200万元。实现产值增长1500万元。新增利税530万元,新增创汇100万元。 由于利用锻造后的余热进行淬火,在节能环保的下,实现流水线生产,大幅度减轻了工人的劳动强度,同时获得了显著的经济效益,循环水冷却进行淬火,对环境未造成污染,同时,实现流水线操作,减轻了工人的劳动强度,社会效益明显。 该项目实施后,产品热处理工艺得到优化和完善,产品工序流转时间得到合理调整,节约了电量消耗,节约了制造成本,为公司产品提高市场竞争力创造了条件。

六、存在的问题及下一步计划
      通过实施该项目,我们也发现自身存在的一些问题,比如在项目实施过程中资料未系统完整保留和全员创新意识有待提高等。公司下一步将逐步完善科技创新项目管理制度,通过全员培训和宣传,提高全员创新意识,形成人人创新的良好氛围,从而提高公司的整体管理水平。