鍛造余熱等溫正火是鍛件成形后（或鍛后進(jìn)入熱處理爐均溫后），在溫度尚高于固定值(亞共析鋼）時強(qiáng)制吹風(fēng)快冷到珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)的某一溫度，并在保護(hù)爐內(nèi)進(jìn)行保溫以獲得珠光體型組織，然后在空氣中冷卻的熱處理工藝方法。該工藝方法主要用于滲碳齒輪鋼的預(yù)處理，用以代替普通等溫正火處理。一般要求經(jīng)等溫正火處理后組織為珠光體+鐵素體，不得有貝氏體（或粒狀貝氏體）組織。

        鍛造余熱等溫正火工藝要點(diǎn)：

       1.鍛造后鍛件溫度控制，成型后鍛件的溫度必須在(亞共析鋼）以上，當(dāng)鍛后零件溫度波動小（鍛造加熱和鍛造過程能連續(xù)穩(wěn)定控制）時可采用直接急冷的方式；當(dāng)鍛后零件溫度波動較大或鍛件截面變化大時，必須增加均溫過程，即鍛件鍛后即進(jìn)入均溫?zé)崽幚頎t中進(jìn)行一段時間的均溫，使急冷前的鍛件溫度均勻一致，否則會造成急冷后鍛件溫度相趨大，產(chǎn)生異常組織（粒狀貝氏體或貝氏體組織）。

        2.急冷冷卻速度控制，急冷是鍛造余熱等溫正火工藝的關(guān)鍵工序，急冷工序中要求鍛件有足夠的冷卻速度，其風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)溫和風(fēng)向均能調(diào)節(jié)和控制，保證鍛件快速冷卻，同時冷卻前同一鍛件和同批鍛件溫度均勻一致（或相近）。急冷的目的是通過快速冷卻來減少先共析鐵素體的量或抑制先共析鐵素體的產(chǎn)生，過多的鐵素體會造成等溫正火后鍛件硬度低。必須對急冷速度加以控制，過快的急冷速度會在鍛件組織中產(chǎn)生魏氏組織。一般急冷速度控制在30℃/min~42℃/min。

例如重型載貨車變速箱齒輪材料SAE8620H(20CrNiMoH),該齒輪等溫正火后要求硬度17OHBW~187HBW，范圍窄，金相組織1級~4級。某企業(yè)開始生產(chǎn)時，始終達(dá)不到以上要求(硬度和金相組織不能同時合格等），經(jīng)分析研究，發(fā)現(xiàn)是由于冷卻室僅在下方吹風(fēng)，又無加熱裝置，這樣造成風(fēng)向不均勻，風(fēng)溫不可控，后對冷卻室進(jìn)行改造，在冷卻室四角設(shè)置四個吹風(fēng)又安裝了加熱裝置，經(jīng)調(diào)試生產(chǎn)，達(dá)到該齒輪對硬度和金相組織的要求。

       3.急冷后等溫溫度控制，急冷后必須保證鍛件溫度在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)，不能低于貝氏體轉(zhuǎn)變開始溫度，即溫度，否則會造成組織中出現(xiàn)貝氏體（或粒狀貝氏體〉組織；同時如急冷后等溫溫度過高會導(dǎo)致先共析鐵素體量增多，組織轉(zhuǎn)變后珠光體片層間距大，造成鍛件硬度低。鍛件急冷后等溫溫度一般控制在材料一定值溫度以上50℃~100℃，鍛件溫度通過設(shè)置在生產(chǎn)線上的紅外測溫儀或手持紅外測溫儀測量。

        4.等溫溫度的選擇，等溫溫度的高低直接影響等溫正火后鍛件的硬度，等溫溫度高則硬度低，等溫溫度低則硬度高。等溫溫度一般為鍛件材料一定值溫度以上50℃~100℃,具體溫度需根據(jù)鍛件的材料、形狀和尺寸大小通過試驗(yàn)確定，并根據(jù)等溫正火后鍛件的硬度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

        5.等溫保溫時間的確定，等溫正火工藝中，在等溫過程中發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，因此必須有足夠的保溫時間保證珠光體轉(zhuǎn)變完成，如等溫時間過短會造成過冷奧氏體沒有全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，在隨后的冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w，造成等溫處理后鍛件硬度商和組織不合格。等溫時間可根據(jù)材料的等溫轉(zhuǎn)變曲線進(jìn)行初步確定，并根據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行調(diào)整