充分利用鑄、鍛（軋）工序的余熱進行熱處理，節(jié)省重新奧氏體化時所需的高額熱量，對大批量生產(chǎn)的標準件、汽車零件、工具等，節(jié)能效果是十分巨大的。

常用鍛造余熱熱處理有余熱等溫退火、余熱正火、余熱淬火及余熱調(diào)質(zhì)等，為了保證鍛造余熱熱處理質(zhì)量，需要嚴格控制鍛件的始鍛和終鍛溫度及終冷過程控制。在生產(chǎn)中采用鍛造余熱熱處理能夠使毛坯熱處理能耗降低50%~70%。

1.鍛造余熱淬火

應(yīng)用實例：42CrMo鋼重載汽車平衡軸鍛造余熱淬火

斯太爾重型汽車用平衡軸，材料為42CrMo鋼，要求調(diào)質(zhì)處理后：硬度27~34HRC，表面與心部的金相組織分別為1~2級和1~5級，距離表面15mm處抗拉強度為900~1050MPa。

（1）原工藝流程

下料→中頻加熱→滾鍛→成型→切邊→熱校正→調(diào)質(zhì)→噴丸→探傷→噴漆。

原調(diào)質(zhì)工藝為：（850±30）℃×2.5~3h加熱淬火，水冷至150~200℃提出液面；（600±10）℃×3.5~4h回火。平衡軸經(jīng)原工藝處理后問題較多，且產(chǎn)量低，成本較高。

（2）新的工藝流程

下料→中頻加熱→滾鍛→成型→切邊→熱校正→余熱淬火→抽檢硬度→回火→100%硬度檢查→金相與力學(xué)性能檢查→噴丸→100%探傷→噴漆。

（3）平衡軸鍛造余熱淬火工藝

鍛坯在1100℃加熱后，進行鍛造處理，將鍛造成形后至淬火冷卻的轉(zhuǎn)移時間控制在40s以內(nèi)，用紅外測溫儀測量工件入淬火液（即質(zhì)量分數(shù)為10%的PAG-Ⅰ型淬火冷卻介質(zhì)）淬火前的溫度為800~820℃；控制淬火液溫在≤45℃，工件入淬火液后1min內(nèi)采用大的攪拌烈度，然后緩慢攪拌，大約6~8min后將工件提出淬火液面入爐回火。平衡軸鍛件鍛造余熱淬火工藝見圖1。

（4）應(yīng)用效果

平衡軸鍛熱淬火與常規(guī)熱處理對比，不僅顯著提高了產(chǎn)品的熱處理質(zhì)量和使用性能，生產(chǎn)效率提高了50%以上，而且每件成本降低15元，全年共節(jié)約70萬元以上。

2.鍛造余熱正火

利用鍛造余熱，通過合理控制冷卻速度等工藝參數(shù)，對鍛件進行正火處理，可以獲得顯著的節(jié)能效果。

應(yīng)用實例：對低碳合金鋼，如15Cr、20Cr、20CrMnB，終鍛后，以一定的速度冷卻到500~600℃，立即加熱到Ac3以上，進行正火處理，其工藝如圖2所示。各種鋼的鍛造預(yù)熱正火溫度如表1所示。

表1 低碳合金鋼鍛造余熱正火溫度

3.鍛造余熱調(diào)質(zhì)工藝

采用鍛造余熱調(diào)質(zhì)工藝進行生產(chǎn)，不僅可以獲得顯著的節(jié)能效果，而且還可以提高產(chǎn)品的力學(xué)性能，減少工序環(huán)節(jié)，縮短生產(chǎn)周期，因而得到廣泛應(yīng)用。

應(yīng)用實例：重慶歇馬機械曲軸有限公司在摩托車發(fā)動機曲柄生產(chǎn)中采用鍛造余熱調(diào)質(zhì)工藝，取得顯著效果。將45和40Cr圓鋼經(jīng)中頻感應(yīng)加熱鍛造成形后進行余熱恒溫調(diào)質(zhì)處理，其熱處理工藝如圖3所示，精鍛后部件外形尺寸為φ115.7mm（大端外徑）/φ22.3mm（小端外徑）×148.5mm（長度）。

根據(jù)不同材料、零件的幾何形狀，采用新型自動化恒溫設(shè)備，可對終鍛后的工件立即進行短時850℃恒溫處理，通過精確控制爐溫，保證工件溫度均勻，采用濃度約為10%（質(zhì)量分數(shù)）的KR7280水溶性淬火冷卻介質(zhì)。為了與鍛后余熱調(diào)質(zhì)工件的組織與性能進行對比，將精鍛后的工件空冷至室溫，然后用箱式爐加熱奧氏體化后重復(fù)上述淬火、回火過程，即常規(guī)調(diào)質(zhì)處理。

節(jié)能效果：①45和40Cr鋼曲柄經(jīng)鍛造余熱調(diào)質(zhì)處理能夠顯著提高淬透性，組織和硬度分布均勻，力學(xué)性能優(yōu)于常規(guī)調(diào)質(zhì)后的工件；②常規(guī)調(diào)質(zhì)工件平均耗電量為0.5kW·h/kg，而鍛造余熱調(diào)質(zhì)工件平均耗電量只有0.3kW·h/kg，節(jié)能40%左右。