正確選擇退火爐 緊固件企業(yè)需掌握三要素

　　在緊固件的生產(chǎn)過程中，為了有利于冷鐓成型，通常會將盤元進行拉拔和球化退火處理。而球化退火質(zhì)量的好壞，將直接影響到最終成品的質(zhì)量好壞。那么，作為一個緊固件生產(chǎn)企業(yè)，該如何選擇一款合適的球化退火爐呢？

   要素一：我們需要了解球化退火的目的：

1、改善機械物性質(zhì),降低材料硬、強度，提高冷加工性;

2、使工件以較低能量鍛壓成形，容易切削;

3、減少模具損耗;

4、避免工件迸裂、扭曲。

要素二：我們需要了解冷鐓性能與球化品質(zhì)之間的關(guān)系

1、變形抵抗：

與材料之硬度值及拉力強度有關(guān)。

硬度值變形抵抗

愈低愈低

2、變形能：

與材料之金相組織有關(guān)，如完全退火，正常化組織之變形能比球化組織差。就球化組而言，滲碳體（Fe3C）之球狀化比率愈高時，變形能愈佳；且以滲碳體（Fe3C）成微細粒狀均勻分散在鐵素體組織中，其變形能最佳。

　要素三：我們需要了解盤元經(jīng)過球化退火以后，通常會關(guān)注的幾個指標：

１、表面氧化

２、表面脫碳；

３、硬度及硬度均勻性；

４、球化率

５、金相組織

接下來，我們來逐個分析上述指標對緊固件生產(chǎn)的影響：

表面氧化和脫碳：

材料表面的氧化，會造成材料的損耗（加工余量放大），使生產(chǎn)成本上升（材料損耗，除銹時間延長）。表面脫碳嚴重時會使產(chǎn)品的強度等級下降，乃至產(chǎn)生廢品。

解決表面氧化和脫碳的關(guān)鍵是對爐內(nèi)氣氛的精確控制！只有精確控制爐內(nèi)氣氛中的氧勢值，才能做到無氧化及微脫碳；如果只是簡單的通入一些氣體而不能精確控制，同樣無助于解決表面脫碳和氧化的問題。

國標對表面脫碳的要求為15‰D，一般可將表面脫碳控制在8‰D以內(nèi)，高要求時應(yīng)脫碳控制在0.05mm甚至0.03mm以內(nèi)。

硬度及硬度均勻性：

當(dāng)金屬材料去進行冷鐓或者冷擠壓的時候，需要一個合適的硬度，以便獲得更高的成品率，以及更低的模具損耗。當(dāng)然，我們同時需要同一個批次的材料的硬度均勻性（硬度散差），控制在盡量小的范圍之內(nèi)；否則，忽高忽低的硬度，會嚴重影響生產(chǎn)的效率，造成成品率的低下，模具使用壽命縮短。

合適的硬度及硬度均勻性，主要取決于溫度的均勻性；而溫度的均勻性，首先取決于球化爐的構(gòu)造：爐蓋、爐膽、對流桶、導(dǎo)流座、對流風(fēng)機的優(yōu)化設(shè)計，能符合流體力學(xué)的要求；其次，保護氣氛的選擇，例如采用高活性的還原性氣體，加快金屬表面的熱傳導(dǎo)。

通常硬度散差控制在3－5HRB就能滿足生產(chǎn)要求，高要求時應(yīng)將硬度散差控制在3HRB以內(nèi)。

球化率和金相組織

鋼材經(jīng)過軋制、鍛造后空冷，所得組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體，這種組織硬而脆，不僅難以切削加工，且在以后淬火過程中也容易變形和開裂。而經(jīng)球化退火得到的是球狀珠光體組織，其中的滲碳體呈球狀顆粒，彌散分布在鐵素體基體上，和片狀珠光體相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時，奧氏體晶粒不易長大，冷卻時工件變形和開裂傾向小。所以，當(dāng)所成型的零件具有較大的變形量的時候，就需要材料具有較高級別的球化率和良好的金相組織。否則，會造成零件不易成形，合格率低等問題。

球化率和金相組織的優(yōu)劣，與球化爐的構(gòu)造和退火工藝有關(guān)；構(gòu)造方面，要有良好的氣氛循環(huán)系統(tǒng)，能夠進行程式控制的強制冷卻裝置，以及高效率的能夠控制加熱速度的加熱裝置；退火工藝方面，要根據(jù)材料的材質(zhì)、材料的生產(chǎn)廠商、用途等等，進行設(shè)計，如升溫速率、降溫速率都要能控制。

通常球化率控制在4.5－6級（按日本JISG3539標準，6級最高）

除了以上的技術(shù)指標，在選擇球化退火爐的時候，我們還要對球化退火爐本身提出一些要求：

１、密封性能（48小時生產(chǎn)能維持多大的壓力？）

２、節(jié)能措施（表面溫升、加熱效率、余熱利用、能源消耗）

３、智能化（熱處理專家系統(tǒng)、遠程控制、工藝曲線記錄、故障報警、氣氛控制、空燃比例自動調(diào)節(jié)）

４、制造球化爐所用材料的質(zhì)量和品牌

一言以蔽之，球化退火的質(zhì)量和爐子的構(gòu)造、氣氛控制、自動控制、退火工藝設(shè)計等息息相關(guān)；在實際生產(chǎn)中，上述分析的原因并不是單獨產(chǎn)生的，而是會相互作用的。因此，在選擇球化退火爐的時候，可以參考以上幾點，進行對比選擇。