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車輪鍛件熱處理技術研究進展

2025-03-04 10:44:50

車輪鍛件在制造過程中,熱處理是至關重要的環節。通過合理的熱處理工藝,可以改善車輪鍛件的組織結構,提高其強度、硬度、韌性、耐磨性等力學性能,消除鍛造應力,提高尺寸穩定性,從而滿足車輛在不同工況下的使用要求。隨著汽車工業、軌道交通等行業的快速發展,對車輪鍛件的性能要求不斷提高,推動了車輪鍛件熱處理技術的持續創新和進步

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鍛造過程中,車輪鍛件內部會產生殘余應力,這些應力可能導致鍛件在后續加工或使用過程中發生變形、開裂等問題。通過熱處理,如退火處理,可以使原子獲得足夠的能量進行擴散,從而消除殘余應力,降低鍛件的表面硬度,提高其切削加工性能。

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退火是將車輪鍛件加熱到適當溫度,保持一定時間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火形式有完全退火、球化退火、低溫退火和等溫退火等。完全退火可以通過再結晶細化晶粒,消除或減小殘余應力,降低鍛件硬度,提高其塑性和韌性,改善切削性能;球化退火主要用于共析鋼和過共析鋼,使鋼中的碳化物球化,降低硬度,改善切削加工性能和提高韌性;低溫退火主要用于消除加工硬化和殘余應力;等溫退火則是在等溫條件下進行珠光體轉變,可獲得均勻的組織和性能。退火工藝的優點是操作簡單,能有效改善鍛件的加工性能和部分力學性能;缺點是生產周期較長,能耗較高,對于一些對性能要求較高的車輪鍛件,單純的退火處理可能無法滿足要求。

 

正火是將車輪鍛件加熱到臨界溫度(GSE線)以上適當溫度(如亞共析鋼加熱到GSE線以上50 - 70℃,高合金鋼加熱到GSE線以上100 - 150℃ ),保溫適當時間后在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火可以細化晶粒,改善組織,提高鍛件的強度和硬度,同時也能改善切削性能。如果正火后硬度較高,還需進行高溫回火,一般回火溫度為560 - 660℃ 。正火工藝相對簡單,生產效率較高,成本較低,適用于對強度和硬度要求不是特別高的車輪鍛件,或者作為預備熱處理工序 。但正火冷卻速度相對較快,對于一些大型或復雜形狀的車輪鍛件,可能會產生較大的內應力,導致變形或開裂。

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