(1)采用高效節(jié)能的熱處理工藝
1)如果把滲碳溫度從930℃提高到1050℃,可以減少40%的工藝周期,例如在真空爐中低壓滲碳工藝,在1050℃進(jìn)行滲碳。
2)用氮碳共滲等代替滲氮和碳氮共滲,可把工藝溫度從850~930℃降到550~580℃;代替一般氣體滲氮,可把滲氮時(shí)間從30~70h減少到2~3h。
3)以碳氮共滲代替薄層滲碳。處理溫度可以由930℃降至850℃;當(dāng)滲層深度在1mm以下時(shí),碳氮共滲比滲碳時(shí)間能縮短30%;并由于加熱溫度低、時(shí)間短,因此工件淬火后變形小。
4)乙炔低壓滲碳技術(shù),滲碳速度快,節(jié)能;原料氣消耗低,排放小,可實(shí)現(xiàn)高溫滲碳,達(dá)到縮短工藝周期,節(jié)能的目的。
(2)縮短加熱時(shí)間工藝
1)零保溫淬火按傳統(tǒng)熱處理工藝,保溫時(shí)間≥總加熱時(shí)間的1/2或1/3。對于達(dá)到薄件尺寸的碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼,加熱溫度在Ac1或Ac3以上時(shí)可采用零保溫淬火工藝。實(shí)踐證明,35Cr、45Cr和42CrMo等調(diào)質(zhì)鋼采用零保溫淬火工藝,均能達(dá)到裝機(jī)服役條件。與傳統(tǒng)的保溫淬火工藝相比,省去了工件透燒和奧氏體均勻化所需要的時(shí)間,可降低20%~30%能耗。
例如,某傳動軸材料45鋼,傳統(tǒng)熱處理工藝為:840℃×60min淬火,600℃×120min回火,硬度215~245HBW。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,確定該傳動軸采用(870±10)℃×0min淬火及(680±10)℃×0min回火的“零保溫”調(diào)質(zhì)工藝。經(jīng)檢驗(yàn),淬火后得到細(xì)小的板條狀馬氏體組織,回火后顯微組織為細(xì)的回火索氏體,硬度215~235HBW,完全滿足其技術(shù)要求,使用效果良好。
2)不均勻奧氏體加熱淬火。鋼件加熱到奧氏體狀態(tài),使碳化物充分溶解奧氏體達(dá)到均勻化需要較長時(shí)間,但奧氏體未達(dá)到均勻化即實(shí)行淬火并不影響其淬火、回火后的性能。
(3)采用表面、局部加熱替代整體加熱方法
表面加熱淬火方法是以感應(yīng)、火焰、激光等加熱工件表面,然后靠噴液、浸液、自冷方式使鋼件淬硬。采用這些方法也可實(shí)現(xiàn)工件局部表面的淬火。用感應(yīng)加熱取代整體加熱淬火可節(jié)能33%~50%,用其取代滲碳淬火節(jié)能達(dá)90%。例如采用低淬透性結(jié)構(gòu)鋼55Ti、60Ti和70Ti制造汽車、拖拉機(jī)齒輪取代滲碳淬火齒輪。