1.亚共析钢锻造余热淬火

重要的机械零件的含碳量大多属于亚共析钢范畴。这类零件的原加工路线是：锻造成形→正火→高温回火→粗加工→调质→精加工。现在利用锻造成形后的余热进行淬火，然后再进行高温回火，以取代原来的正火、高温回火、调质。新的加工路线调整为：锻造成形→余热淬火→高温回火→粗加工→精加工。

几种零件经锻造余热淬火和普通淬火后力学性能的比较见表4-2。

表4-2 几种零件经锻造余热淬火与普通淬火后力学性能的比较

锻造余热淬火的工艺参数对其强化效果有很大的影响，其中尤以锻造温度和锻造后淬火前的停留时间的影响为最大。当锻造加热温度较低时，工件淬火后获得的冲击韧度较高，所以从获得最佳强韧化效果出发，希望锻造温度不宜过高。对于中碳低合金结构钢，锻造加热温度应控制在1220℃内，以避免操作过程中奥氏体后续动态再结晶的发生。锻造后淬火前的时间是现场作业的重要工艺参数，随着停留时间的延长，钢的硬度、强度和冲击韧度同时降低，所以锻后应立即淬火。若操作上确有困难，对碳素钢可有3～5s的停留，合金钢停留时间可较此稍长。一般认为，终锻后至淬火前的停留时间不应超过60s。另外，形变量对提高锻造余热淬火的硬度、强度是有利的。形变量越大，强化效果越好，对多元低合金钢来说尤其是这样。

2.过共析钢锻造余热淬火

冷作模具、刀具用钢等都属于过共析钢，它们原来的加工路线是：锻造成形→球化退火→粗加工→淬火→低温回火→精加工。(www.daowen.com)

球化退火一般需20h左右，要耗费大量电能，而且所得到的球状碳化物较大，其平均直径在1μm以上。

试验证明，过共析钢经锻造余热淬火+高温回火后，获得的碳化物颗粒较小，平均直径在0.3μm左右，而且高度弥散分布。众所周知，碳化物的粒度及其分布状态，是刀具和模具耐磨的主要因素之一。锻造余热淬火可显著提高刀具和模具的耐磨性，从而提高其使用寿命。另外，高温回火后的硬度只比球化退火略高一点，对切削加工影响不大，因此锻造余热淬火+高温回火可取代球化退火作为预备热处理，这样可节省电能、工时，大大提高设备利用率。

新的加工路线是：锻造成形→余热淬火→高温回火→粗加工→淬火→低温回火→精加工。

几种常用工具钢锻造余热淬火+高温回火后的硬度值与球化退火后的硬度值比较见表4-3。

表4-3 几种常用工具钢锻造余热淬火+高温回火后的硬度值与球化退火后的硬度值比较