车轮锻件热处理技术研究进展

车轮锻件在制造过程中，热处理是至关重要的环节。通过合理的热处理工艺，可以改善车轮锻件的组织结构，提高其强度、硬度、韧性、耐磨性等力学性能，消除锻造应力，提高尺寸稳定性，从而满足车辆在不同工况下的使用要求。随着汽车工业、轨道交通等行业的快速发展，对车轮锻件的性能要求不断提高，推动了车轮锻件热处理技术的持续创新和进步。

锻造过程中，车轮锻件内部会产生残余应力，这些应力可能导致锻件在后续加工或使用过程中发生变形、开裂等问题。通过热处理，如退火处理，可以使原子获得足够的能量进行扩散，从而消除残余应力，降低锻件的表面硬度，提高其切削加工性能。

退火是将车轮锻件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火形式有完全退火、球化退火、低温退火和等温退火等。完全退火可以通过再结晶细化晶粒，消除或减小残余应力，降低锻件硬度，提高其塑性和韧性，改善切削性能；球化退火主要用于共析钢和过共析钢，使钢中的碳化物球化，降低硬度，改善切削加工性能和提高韧性；低温退火主要用于消除加工硬化和残余应力；等温退火则是在等温条件下进行珠光体转变，可获得均匀的组织和性能。退火工艺的优点是操作简单，能有效改善锻件的加工性能和部分力学性能；缺点是生产周期较长，能耗较高，对于一些对性能要求较高的车轮锻件，单纯的退火处理可能无法满足要求。

正火是将车轮锻件加热到临界温度（GSE线）以上适当温度（如亚共析钢加热到GSE线以上50 - 70℃，高合金钢加热到GSE线以上100 - 150℃ ），保温适当时间后在空气中冷却的热处理工艺。正火可以细化晶粒，改善组织，提高锻件的强度和硬度，同时也能改善切削性能。如果正火后硬度较高，还需进行高温回火，一般回火温度为560 - 660℃ 。正火工艺相对简单，生产效率较高，成本较低，适用于对强度和硬度要求不是特别高的车轮锻件，或者作为预备热处理工序 。但正火冷却速度相对较快，对于一些大型或复杂形状的车轮锻件，可能会产生较大的内应力，导致变形或开裂。