如何齿轮件余热等温退火？

如何齿轮件余热等温退火？
目前，国内外热处理行业都在围绕降低热处理能源消耗、改善热处理作业环境而进行技术改造。利用锻件锻造后的余热进行等温退火，可以节省加热能源，提高锻件热处理质量，改善车间作业环境，减少后续抛丸清理时间，缩短工艺周期。因此，国内许多锻造公司都在探索锻件锻造后的余热等温退火工艺的应用。
余热等温退火工艺，并且用“tl1354”、“tl1356”、“tl4125”、“tl4129”、“tl4124s”、“tl4227”等7种材料的锻件进行了大量工艺试验，取得了成功。采用普通等温退火工艺，每小时生产量为1.2t，如果采用余热等温退火工艺，每小时生产量为4t，大大提高了生产效率。现以材料为“tl4227”倒档齿轮为例对其余热等温退火工艺进行剖析。
如何齿轮件余热等温退火？
1.锻件技术要求
锻件为倒档齿轮，形状如图1所示，锻件重量为1.9kg，硬度要求为149～170hbw（db=4.60～4.90），材料为tl4227,具体化学成分见附表。
tl4227化学成分（质量分数）%）
c
si
mn
s
p
cr
al
0.14～0.22
≤0.12
1.0～1.5
0.02～0.035
≤0.035
0.8～1.3
0.015～0.04
2.工艺原理
普通等温退火工艺为将钢加热到ac3以上30～50℃的温度，在此温度下保温一定时间后，比较迅速地冷却到稍低于ar1的某一温度，作长时间等温，直到使奥氏体完全转变为珠光体，然后以任意速度进行冷却的热处理工艺方法。
锻件余热等温退火工艺是在锻件终锻切边后,以一定的冷却速度冷到珠光体转变温度,在此温度保温到珠光体转变结束为止，然后出炉空冷的热处理工艺方法。采用锻件余热等温退火可获得粗细均匀的珠光体组织,可大大改善锻件的切削加工性能。 
3.工艺方法
使用设备及工装为推辊式连续电阻炉、料箱和布氏硬度计。
具体工艺曲线，加热温度是600℃，上料带速频率为70hz，炉辊速度频率为70hz，保温时间2h，出炉冷却方式为空冷。
锻打后的锻件通过输送带（以一定的速度）进入余热等温退火电阻炉的料箱中，炉中共有17个料箱，炉中的辊子周期性带动料箱向前运动，锻件大约保温2h，然后出炉空冷。余热等温退火后的锻件硬度比较均匀，完全符合技术要求，金相组织为铁素体+珠光体。
余热等温退火后锻件硬度实际值：152～163hbw（db=4.70～4.85），符合硬度技术要求。余热等温退火后锻件的金相组织。
4.结语
余热等温退火工艺大大简化了生产工序，减少了锻件的物流周转成本，避免了锻件二次加热重新热处理产生氧化、脱碳的倾向。同时，也减少了后续抛丸清理工序的成本,节约了能源, 降低了锻件成本，仅此倒档齿轮一项每年就为公司节约二十多万元。目前，我公司已研究试验成功了7种材料近30个品种的锻件余热等温退火工艺，锻件的热处理质量都比较稳定。

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