热处理技术在水泥机械大型零件中的应用

姜雪 魏广

中材建设有限公司（100176）

热处理技术在水泥机械大型零件中的应用

姜雪 魏广

中材建设有限公司（100176）

随着科学技术的不断发展。水泥机械大型零件逐渐朝着高精度、高承载力以及高寿命发展，工艺制作要求也变得更高。与此同时，大型零件也在逐渐减少体积与重量，最大限度地发挥着作用，这其中热处理技术功不可没。

1 水泥机械大型零件热处理技术概述

水泥机械大型零件需要进行热处理的工件主要有冷却机、回转窑、磨机以及烘干机等，还有机械破碎机、机械立窑、辊压机等许多设备的轴类工件，可以分为大型铸造件以及大型锻件。水泥机械大型零件进行热处理基本可以分为两大类，预热处理技术和最终热处理技术。预热处理技术的主要目标是最大限度降低应力，改变加工性能，为最终热处理提供保障。最终热处理技术的主要目的是利用正火对大型零件重要位置进行淬火，得到实际需求的性能。

水泥机械大型零件加工过程中主要使用的材料合金结构钢、碳素结构钢、碳素铸钢以及合金铸钢等。

2 水泥机械大型零件中的热处理技术特点

在对大型零件进行冷却或者加热处理的时候，由于内外温差比较大，很容易出现比较大的组织应力以及热应力，因此，冷却或者加热的速度应该相对比较缓慢。有些时候也可以采用在一定范围内进行均温停留的措施。

大型锻件不同部位锻造比不相同，形变程度不同，加热时间也不同，从而造成锻件不均匀而且比较粗大，所以为了充分满足锻件的基本要求，在进行热处理的时候，必须充分考虑锻件的均匀化以及晶粒细化。

在大型零件热加工过程中变相潜热会对加工过程产生一定影响。

大型零件内部组织均匀性相对较差。

综上所述，大型零件质量不仅仅是与热处理工艺以及钢的化学成分有关,而且还与浇铸、冶炼等工艺有关。

3 水泥机械大型零件的热处理技术

3.1 水泥机械大型零件的预备热处理

对大型零件进行预备热处理主要包括正火、退火以及回火。预备热处理主要目的:最大限度减少甚至消除铸造、铸造中经常出现的应力,改变铸件、锻件的组织结构，降低大型零件的细化晶粒及硬度，为切削、无损检查提供条件。对于很多不需要最终热处理的大型零件,还要保证其达到基本性能要求，防止出现白点，这也是大型零件进行热处理的主要目的之一。

水泥机械大型零件中的大型铸件,例如齿圈、转窑轮带等基本都是含碳量在0.3%～0.6%的中碳钢，进行预备热处理的时候应该采用完全退火技术，并且加热温度不应该太高，基本都在20～30℃。退火的保温时间取决于铸件改变组织需要的时间,也取决于铸件内部达到所需加热温度的时间。对铸件进行完全退火处理的时候，应该保障铸件退火保温的时间。退火后的冷却应该缓慢进行，避免出现过冷转变的情况，造成铸件硬度过高。

水泥机械大型零件中的大型锻件,例如回转窑、设备中的齿类和轴类零件，锻件一般都是采用钢锭锻造进行处理。由于没有重新结晶的过程，为了改善切削性能以及零件组织，就需要对锻件的毛坯进行回火或者正火处理。一般情况下，正火加热温度保持在30～50℃，对于大型锻件来说，是不允许白点出现的。由于钢中的锻件内部出现缝隙造成很大的压力，并且与缝隙附近的不均衡应力相融合产生细裂纹，出现白点。白点对锻件质量的危害程度非常高，锻造过程中必须采取一定措施才能减少白点问题的出现，所以锻件锻造之后需要进行特殊的冷处理。

3.2 水泥机械大型零件的最终热处理

水泥机械大型零件，在进行热处理的时候都需要正火处理。通过正火处理保证零件得到更好的机械性能。很多齿轮类零件及轴类零件在正火调质之后还应该对其中一些比较重要的部位进行淬火处理，以便于提高零件的耐磨性。

大型零件的偏析一般都比较严重。为了确保零件能够很好地适应偏析引发的特性转变，零件的淬火及正火的温度应该比小型零件相对较高。对于一些轴类零件应该使用井式加热炉进行加热处理，依据轴的含碳量不同，对加热炉的加热温度进行控制。

大型零件淬火加热保温处理之后的冷却方法应该依据零件的材料、形状及尺寸的实际情况进行判定。一般形状相对比较简单的低合金钢件和碳钢，可以选用间歇式冷却方法，把零件的内部热量传到外层，以便于减少温差，降低淬火的应力，使得冷却相对均匀。但是对于淬透性相对比较好的零件，一般可以选用直接冷却方法。大型零件的调质回火工艺应该依据淬火后零件硬度、材质及实际情况来判断。对于比较简单的零件，正火处理之后可以不用进行回火处理。对于正火之后出现比较大应力的零件，应该及时回火，从而减少零件应力，保障零件性能。

3 结语

总而言之，热处理技术对水泥机械大型零件生产非常重要，不仅影响着零件质量，也影响着整个工程的质量。在实际的加工过程中，我们必须确保热处理技术的重要性及准确性，这样才能使加工出来的大型零件符合实际需求，保障水泥机械大型零件的使用寿命，提高整体技术水平。