麻艷艷

【摘 要】論文根據(jù)連續(xù)式熱處理線生產(chǎn)的特點(diǎn)，對(duì)連續(xù)熱處理過(guò)程中“同爐同窯”必要性進(jìn)行了探討，提出在連續(xù)熱處理中可以不進(jìn)行“同爐同窯”控制的結(jié)論。

【Abstract】According to the characteristics of production of the continuous heat treatment line， the paper discusses the necessity of "synchronous furnace synchronous kiln" in the process of continuous heat treatment， and puts forward the conclusion that "synchronous furnace synchronous kiln" control need not to be carried out in continuous heat treatment

【關(guān)鍵詞】連續(xù)式熱處理；同爐同窯；AARM-201

【Keywords】 continuous heat treatment； "synchronous furnace synchronous kiln"； AARM - 201

【中圖分類(lèi)號(hào)】TG22 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）06-0181-02

1 引言

中國(guó)鐵路貨車(chē)中鑄鋼件占有重要的地位，搖枕、側(cè)架、車(chē)鉤等鑄鋼件是貨車(chē)車(chē)輛三大關(guān)鍵部件，其熱處理質(zhì)量直接影響到鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全[1]。運(yùn)裝貨車(chē)【2006】79號(hào)文中明確提出臺(tái)車(chē)式熱處理方式采用同爐同窯的要求。本文根據(jù)連續(xù)式熱處理的特點(diǎn)，通過(guò)試驗(yàn)，提出在連續(xù)式熱處理可以不用對(duì)“同爐同窯”進(jìn)行控制，并對(duì)如何控制連續(xù)式熱處理質(zhì)量提出了一些看法。

2 美國(guó)鐵路用鑄鋼件技術(shù)條件AAR-M-201中對(duì)熱處理的相關(guān)要求

AAR-M-201 技術(shù)條件作為美國(guó)鐵路學(xué)會(huì)機(jī)械分會(huì)頒布的鑄鋼件技術(shù)條件， 自 1923 年被采用時(shí)起， 經(jīng)過(guò)幾十年的修訂、完善， 已成為世界各國(guó)鑄鋼件生產(chǎn)、采購(gòu)和驗(yàn)收的技術(shù)指導(dǎo)和操作標(biāo)準(zhǔn)， 也成為我國(guó)制訂相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)被等效采用的技術(shù)條件[2]。目前，我國(guó)鐵路鑄鋼件一般使用符合美國(guó)AAR-M-201標(biāo)準(zhǔn)的鑄鋼材質(zhì)，取代了長(zhǎng)期以來(lái)一直使用的ZG230-450碳鋼，如搖枕、側(cè)架使用B級(jí)鋼或B+級(jí)鋼，車(chē)鉤和尾框使用C級(jí)鋼或E級(jí)鋼。

由表1可以看出ZG25MnCrNiMo這個(gè)牌號(hào)的鋼種，通過(guò)不同的熱處理方式會(huì)得到兩種不同的力學(xué)性能，分別達(dá)到C級(jí)鋼和E級(jí)鋼的標(biāo)準(zhǔn)，真正做到了“一鋼兩用”，體現(xiàn)了AAR-M-201標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用性。

3 連續(xù)式熱處理線的特點(diǎn)

連續(xù)式熱處理生產(chǎn)線效率高、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，尤其適合搖枕、側(cè)架批量大，材質(zhì)單一的產(chǎn)品的熱處理。它能較好地解決臺(tái)式熱處理設(shè)備中存在的同一爐次質(zhì)量差別大、變形、晶粒度不均一、熱效率低等各種問(wèn)題，其主要特點(diǎn)是溫度場(chǎng)均勻、精度高，不易發(fā)生過(guò)燒、過(guò)熱，能夠使搖枕、側(cè)架的熱處理質(zhì)量得到全面的改善。

連續(xù)式熱處理線采用懸鏈輸送系統(tǒng)來(lái)吊掛鑄件，避免鑄件變形的同時(shí)方便操作者吊掛鑄件，見(jiàn)圖1。

溫控系統(tǒng)共分為升溫區(qū)和保溫區(qū)兩大模塊，升溫區(qū)、保溫區(qū)又各分4個(gè)小區(qū)分段控制，即升溫區(qū)包括1、2、3、4區(qū)，保溫區(qū)包括5、6、7、8區(qū)。每個(gè)小區(qū)又分為上、中、下3個(gè)加熱區(qū)，每個(gè)加熱區(qū)配置獨(dú)立控溫模塊。檢查員可以通過(guò)顯示器和儀表監(jiān)控整個(gè)溫控系統(tǒng)，任何一區(qū)發(fā)生斷相或加熱不正常，都可以立即發(fā)現(xiàn)，做出處理意見(jiàn)。

4 連續(xù)式熱處理中“同爐同窯”必要性的研究

顧名思義，同爐同窯即同一冶煉爐次澆注的鑄鋼件在同一熱處理窯次中進(jìn)行熱處理。它的目的在于使每爐鑄鋼件都以與本爐化學(xué)成分相適應(yīng)的工藝進(jìn)行熱處理， 具有一致的力學(xué)性能， 以保證鑄鋼件的熱處理質(zhì)量。“同爐同窯”的概念在AAR-M-201并未提出，只是要求每爐次鋼都要進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，每爐次鋼的試棒都必須與它所代表的同爐次鑄件以相同的方式進(jìn)行熱處理。而TB/T3012-2006和TB/T456-2008中要求“力學(xué)性能試驗(yàn)用試棒應(yīng)與同一熔煉爐次澆注的鑄件同一爐次熱處理”，并且初步提出了尾數(shù)的概念，“在同一熔煉爐次的鑄件中，大部分的鑄件已經(jīng)進(jìn)行了熱處理，且試棒力學(xué)性能合格，因故尚有少量鑄件未進(jìn)行熱處理，此時(shí)允許將這少量鑄件與其他熔煉爐次的相同材質(zhì)的搖枕、側(cè)架同爐熱處理，其力學(xué)性能以后者熔煉爐次鑄件的試棒的力學(xué)性能來(lái)代表”。在實(shí)際操作中，我公司在臺(tái)車(chē)窯熱處理過(guò)程中，尾數(shù)按照同爐次的10%來(lái)控制，也就提出了“同爐同窯率”的概念。但在實(shí)際的生產(chǎn)中總是會(huì)因?yàn)楦鞣N原因尾數(shù)超過(guò)10%，同爐同窯率不到90%。在同爐次試棒充足的情況下這些問(wèn)題就可以迎刃而解，但是因缺陷等原因試棒不足，就給質(zhì)量控制、生產(chǎn)安排帶來(lái)了難題，只能取實(shí)物進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，浪費(fèi)時(shí)間的同時(shí)增加了質(zhì)量成本，并且“同爐同窯”的要求需要耗費(fèi)大量的人工成本核對(duì)鑄造順序號(hào)，確保同爐同窯。

連續(xù)式熱處理線在實(shí)際生產(chǎn)中每窯次平均運(yùn)行23天，在生產(chǎn)過(guò)程中整個(gè)溫度場(chǎng)變化不大，運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，每窯次進(jìn)行熱處理時(shí)同鋼種設(shè)定的溫度不變。那么要求同爐同窯有沒(méi)有意義呢？如果根據(jù)傳統(tǒng)意義上的同爐同窯的概念，同一爐次的鑄件應(yīng)該連續(xù)、不間斷的熱處理。如果按照這個(gè)要求來(lái)控制同爐同窯，那么對(duì)于先進(jìn)的連續(xù)式熱處理線來(lái)說(shuō)是一種設(shè)備的浪費(fèi)、管理的漏洞。

5 連續(xù)式熱處理質(zhì)量控制要點(diǎn)新方法的提出

針對(duì)連續(xù)式熱處理設(shè)備和工藝特點(diǎn)，筆者一直致力于新的質(zhì)量控制方法的研究，并取得了顯著的效果。主要完善了質(zhì)量監(jiān)控記錄，傳統(tǒng)的質(zhì)量過(guò)程監(jiān)控只有熱處理曲線，根據(jù)連續(xù)式熱處理操作臺(tái)控制模塊可以準(zhǔn)確撲捉到整個(gè)熱處理過(guò)程精確到分鐘的特點(diǎn)，增加了每件鑄件入、出窯時(shí)間、入水時(shí)間，對(duì)熱電偶、自動(dòng)曲線記錄儀、設(shè)備的狀況等細(xì)節(jié)均詳細(xì)記載，根據(jù)吊掛小車(chē)在整個(gè)熱處理線的節(jié)拍時(shí)間和入出窯時(shí)間，結(jié)合曲線的異常，整理出一套時(shí)間反推方法，可以準(zhǔn)確推算出鑄件在熱處理過(guò)程中具體在哪個(gè)加熱小區(qū)出現(xiàn)問(wèn)題，并做出合理的處理判斷，確保每件鑄件的熱處理過(guò)程可靠、穩(wěn)定。加強(qiáng)對(duì)熱處理參數(shù)的控制，包含電流、監(jiān)控溫度、監(jiān)測(cè)溫度、實(shí)時(shí)錄像顯示等，采用的方式是對(duì)熱處理全過(guò)程監(jiān)控，不存在盲點(diǎn)。

6 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)現(xiàn)行使用的鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在熱處理方面的技術(shù)要求略高于AAR標(biāo)準(zhǔn)，表明我國(guó)鐵路貨車(chē)鑄件制造水平已進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。尤其是我公司對(duì)搖枕、側(cè)架、車(chē)鉤等鑄件采用連續(xù)式熱處理已達(dá)到國(guó)內(nèi)一流、行業(yè)領(lǐng)先的水平。其熱處理的質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。通過(guò)實(shí)際驗(yàn)證，對(duì)于連續(xù)式熱處理即使不用“同爐同窯”控制，其力學(xué)性能也基本一致。如果這種新觀點(diǎn)可以實(shí)施，那么將減少大量人工、生產(chǎn)和物流成本，提高了生產(chǎn)效率。

【參考文獻(xiàn)】

【1】張昌騏. 鐵道車(chē)輛鑄鋼件材料的升級(jí)換代[J].機(jī)車(chē)車(chē)輛工藝，1999 （5）：1-4.

【2】陸陽(yáng)，孟令偉.鐵路貨車(chē)用鑄鋼件“同爐同窯”必要性的探討[J].鑄造，2005（08）：273-275.