水泥机械大型零件中热处理技术的应用

水泥机械大型零件中热处理技术的应用

李鑫

中材（天津）重型机械有限公司 天津市北辰区 300400

摘要：在新时期下，我国的制造业迎来了迅猛的发展，创新技术和产品层出不穷。其中，水泥行业，作为我国经济的支柱产业，对机械配件的品质要求日益严苛。水泥生产机械的配件，涵盖了传动装置、支承装置、磨机、烘干机、冷却机以及回转窑中的传动轴、大小齿轮、轮带、托轮轴和托轮等关键部件，还包括各类生产设备所需的轴类零件。热处理技术在这些配件中的应用，显著提升了大型零件的使用寿命、承载能力和精度，确保了设备的正常运行，增强了企业的核心竞争力，为企业的健康、稳定发展提供了强有力的技术支撑。基于此，文章对水泥机械大型零件中热处理技术的具体应用进行了研究，以供参考。

关键词：水泥机械；热处理；技术措施

1机械零件加工中应用热处理加工技术的重要性

在社会发展中，热处理技术得到了显著的进步，其在机械零件加工领域的应用效果尤为显著。热处理技术能够显著提升零件的加工质量，是确保机械零件性能和可靠性的重要环节。然而，热处理技术的运用要求严格，对加工工艺和热处理操作有着极高的标准。如果加工工艺不当或热处理操作失误，可能会导致大量零部件无法达到既定的加工标准，这不仅会造成资源的浪费，还会给客户带来严重的损失。因此，合理运用热处理技术至关重要。通过优化热处理工艺，企业可以大幅度提高产品的合格率，减少次品和废品，从而提升企业的经济效益。同时，热处理技术的高效应用也能够在短时间内快速生产出大量符合质量要求的零件，这不仅提高了零件的加工速度，还保证了零件的加工质量。在水泥机械制造领域，热处理技术的应用尤为重要。通过热处理技术，可以确保水泥机械的关键零部件具有足够的强度和耐磨性，从而提高水泥机械的整体性能和可靠性。同时，热处理技术还能够优化水泥机械的结构设计，减少材料浪费，降低生产成本，提高产品的市场竞争力。因此，企业应重视热处理技术的应用和发展，不断提升热处理技术水平，以应对日益激烈的市场竞争。

2热处理技术在水泥机械大型零件中的应用

2.1预备热处理

在大型零件的热处理领域，预备热处理技术以回火、退火和正火为主导形式。这些技术的核心目标在于最大限度地减轻和消除铸造阶段产生的组织应力，从而重塑锻件和铸件的内部结构，细化粗大颗粒，并降低硬度，以便于后续的无损检测和机械加工。对于那些不需要最终热处理的零件，预备热处理同样扮演着确保性能达标、防止白点缺陷出现的关键角色。

在当前的大型铸件，如转窑轮带、齿圈等，使用的钢材含碳量普遍在0.6%的水平。在这些材料的预备热处理过程中，退火技术是首选，要求精确控制加热温度，维持在一个适中水平，大约在30°C左右。此外，保温时间需根据铸件内部组织变化的需要来确定，这是铸件加热时间的关键。退火完成后，必须缓慢冷却，避免过冷导致的硬度过高问题。

对于大型锻件，如轴类零件、齿类零件和回转窑锻件等，主要采用钢锭锻造。由于缺乏内部结晶重塑，因此必须通过正火和回火处理来改善零件的组织结构和切削性能。正火处理时，加热温度需严格控制在50°C左右，以防止大型锻件出现白点。由于锻件内部可能存在不均衡应力，易导致白点和裂缝，这严重影响了产品质量。因此，在锻造过程中必须采取措施避免白点的产生，并在锻造后进行有效的冷却处理。

我国众多锻造厂已对锻件的冷却过程实施了严格的制度，以此防止白点问题的出现。同时，在锻件订购时，制造厂会对产品的质量和热处理效果进行严格审查，确保符合高标准的质量要求。

2.2淬火技术

热处理领域中，淬火技术占据核心地位，其本质是一种通过精确控制温度的热加工手段，旨在优化钢材的性能。在此过程中，马氏体组织的生成至关重要，它是提升材料性能的关键。因此，对淬火温度的精确把控制是必不可少的，以确保工件获得均匀且微小的晶粒结构。

针对不同类型的钢材料，淬火温度的设定需严谨考量。亚共析钢部件应在Ac3+30～50°C范围内进行淬火，而过共析钢则需选择适宜的冷却方式，旨在平衡硬度与韧性。共析钢零件的淬火温度应控制在Ac1+30～50°C区间，以避免针状铁素体的过度生成。

实践表明，淬火温度的提升会导致工件表面形成显著的白亮层，其深度受冷却速度的影响。超越Accm的淬火温度会导致奥氏体晶粒的粗化，从而对材料的耐磨性和硬度产生负面影响。

在选择淬火介质时，水和油是最常用的介质。水因其强烈的冷却作用，适用于形状简单的碳素钢工件；而油则在低温度下冷却效果更佳，适合小尺寸的碳素钢和合金钢工件。此外，硝酸盐溶液和PVA也常用作急冷介质。

研究证实，恰当的淬火方式能有效解决介质带来的问题。现有的淬火方式包括单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火。单液淬火法操作简便，自动化程度高；双液淬火法虽冷却效果良好，但技术复杂，多应用于大尺寸构件。分阶段急冷适合小型工件，能有效减小内应力；等温淬火法则适用于高精度、复杂形状的小尺寸零件，能显著提升其综合机械性能。

2.3回火技术

以下是对您提供内容的改写：

回火工艺通过对钢材在低于A1点的温度进行周期性加热和冷却，以改善其性能。这种处理方法在热处理技术中广泛应用，旨在减轻或消除由于淬火过程而产生的内部应力，预防部件开裂和变形。此外，回火还能调整工件的韧性和硬度，使其机械性能达到最佳状态。经过回火处理的材料，其微观结构变得更加均匀，从而在应用过程中减少了形变。研究显示，随着回火温度的提升，材料的综合力学性能逐渐降低，但韧性及塑性却有所增强。在200°C以下，由于马氏体中的碳化物沉淀，使得钢的硬度保持不变。因此，可在较低温度下进行回火，以获得具有较高耐磨性的钢材。高碳钢在200-300°C范围内回火可增加硬度，但超过300°C，由于Fe3C的粗化和马氏体向铁素体的转变，硬度会迅速下降。实验证明，回火处理不会提高钢的韧性，反而可能导致冲击韧性的降低，即出现回火脆性。回火脆性分为两种，一种是在250-350°C范围内回火产生的脆性，原因是在马氏体晶界上形成了渗碳体和细小的片状碳化物。应避免在此温度范围内进行回火。第二种脆性是在500-560°C范围内，由于某些元素如Mn、Cr、Ni的存在，导致其他元素如Sn、Sb、P在原奥氏体晶界偏移，形成脆性。这些元素的含量增加会导致晶粒细化，增加回火脆性的倾向。为避免脆性的产生，可以采取快速冷却回火、添加0.5%钼和1%合金元素到大断面中等措施。根据回火温度的不同，回火可分为低温、中温和高温回火，分别适用于不同的温度范围。这些不同的回火过程可以改变材料的组织结构和性能，适用于渗碳件、高碳钢以及其他零件的热处理。中温回火特别适用于齿轮、轴类零件以及高精度测量工具的预处理。

结语

综上所述，为了满足当今社会发展的需求，水泥机械设备中的大型零件也需要经过相应的科学技术处理来提高自身的性能，以保证整体建造建设工程的质量。针对零件的热处理技术需要保证工艺设计的科学性，并且在实际的操作过程中严格按照工艺要求进行操作，让施工人员利用自身丰富的实践经验就可以达成良好的热处理技术效果，从而使水泥机械大型零件实现自身性能的提升，促进相关工程建设的顺利进行。

参考文献：

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[2]张春雨.浅析机械加工零件的热处理加工技术[J].山东工业技术,2019(04):22.

[3]李铁.水泥机械大型零件中热处理技术的运用[J].中国设备工程,2018(15):129-130.