大型鍛件鍛造行業是能源消耗大戶，而鍛件熱處理又是鍛件生產中能源消耗大戶，約占整個鍛件生產總能耗的30%～35%。我國每噸模鍛件的能耗約為1.0t標煤，與國外工業發達國家相比，存在很大差距，例如日本每噸模鍛件的能耗約為0.515t標煤。鍛件能耗約占鍛件成本的8%～10%，降低能耗不僅可以降低鍛件生產成本，提高企業經濟效益，而且能源問題又是關系到一個國家能否可持續發展的重要問題，甚至是關系到人類生存的全球性重大問題。所以充分利用鍛造余熱進行熱處理，在節能降耗、提升效率等方面有著顯而易見的優勢，既節約能源、縮短工藝流程，又保護環境。

熱模鍛余熱熱處理

鍛造后利用鍛件自身熱量直接進行熱處理，即鍛件的余熱熱處理省略了鍛造后熱處理前重新加熱鍛件的工序，余熱熱處理一般有以下3種方式。

1.鍛后進行余熱均溫熱處理。鍛件成形后直接送入熱處理爐，仍按常規的熱處理工藝進行，均溫后鍛件不同部位溫度一致，可縮短保溫時間，這種方法稱為余熱均溫熱處理。對于形狀復雜，特別是截面變化大的鍛件采用該工藝可以確保鍛件質量穩定。

2.鍛后直接余熱熱處理。鍛件成形后利用鍛造余熱直接進行熱處理，把鍛造和熱處理緊密結合在一起，節省了普通熱處理需要重新加熱造成的大量能耗浪費。

3.鍛后利用部分余熱進行熱處理。鍛件成形后將鍛件冷卻到600～650℃左右，然后將鍛件再加熱到所需要的溫度進行熱處理。此方法可以細化到晶粒，又節約了把鍛件從室溫加熱到600～650℃的能耗，一般適用于對晶粒度要求高的鍛件。

余熱熱處理常用工藝方法

鍛造余熱淬火

鍛造余熱淬火是鍛件成形后，當其溫度高于Ar3或Ar3～Ar1之間的某一溫度時，淬入適當的淬火介質中，獲得馬氏體或貝氏體組織的工藝方法。

鍛件經鍛造余熱淬火和回火處理后，不僅可以獲得較好的綜合機械性能，而且可以節省能源，簡化工藝流程、縮短生產周期，減少人員和節省淬火加熱爐的投資費用。

鍛件經鍛造余熱淬火并高溫回火后，其強度與硬度一般均高于普通調質，而塑性與韌性比普通調質稍低(兩者回火溫度相同時)。若鍛造余熱淬火后，采用較高回火溫度(一般比普通調質的回火溫度高出40～80℃)后，其塑性和韌性與普通淬火相當或稍高。鍛件經鍛造余熱淬火后，在保持塑性和韌性的前提下明顯地提高了強度和硬度，另外由于其晶粒較普通淬火粗大，可改善材料的切削加工性能。

鍛造余熱正火(退火)

鍛造余熱正火(退火)是鍛件成形后，當溫度高于Ar3(對亞共析鋁)時，進入正火爐、冷卻箱或退火爐內進行正火或控制冷卻，得到正火組織。

由于鍛造加熱溫度高，采用此方法處理后鍛件的晶粒較粗，一般用于預備熱處理，不適用對于晶粒度有較高要求的鍛件。同時，處理后得到的組織為珠光體+鐵素體平衡組織，粗晶粒在后續熱處理中不存在組織遺傳，晶粒可重新細化。

鍛造余熱等溫正火

鍛造余熱等溫正火是鍛件成形后，當溫度高于Ar3(對亞共析鋁)時急速冷卻，冷卻到等溫溫度后保溫一段時間后空冷至室溫。

鍛件成形后溫度一般在900～1000℃，急冷速度一般控制在30～42℃/min，等溫溫度一般為550～680℃(具體需根據不同材質確定)。急冷是該工藝的關鍵工序，可通過調節冷卻風量、風速、風溫和風向，保證鍛件冷卻后溫度均勻。等溫溫度根據材料種類和要求的硬度確定，一般選在珠光體轉變曲線的鼻部以縮短等溫保溫時間。鍛造余熱等溫正火多用于滲碳齒輪鋁。

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