充分利用鑄、鍛（軋）工序的余熱進行熱處理，節省重新奧氏體化時所需的高額熱量，對大批量生產的標準件、汽車零件、工具等，節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、余熱淬火及余熱調質等，為了保證鍛造余熱熱處理質量，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，要求調質處理后：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→調質→噴丸→探傷→噴漆。

原調質工藝為：（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。平衡軸經原工藝處理后問題較多，且產量低，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移時間控制在40s以內，用紅外測溫儀測量工件入淬火液（即質量分數為10%的PAG-Ⅰ型淬火冷卻介質）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）應用效果

平衡軸鍛熱淬火與常規熱處理對比，不僅顯著提高了產品的熱處理質量和使用性能，生產效率提高了50%以上，而且每件成本降低15元，全年共節約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，對鍛件進行正火處理，可以獲得顯著的節能效果。

應用實例：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.鍛造余熱調質工藝

采用鍛造余熱調質工藝進行生產，不僅可以獲得顯著的節能效果，而且還可以提高產品的力學性能，減少工序環節，縮短生產周期，因而得到廣泛應用。

應用實例：重慶歇馬機械曲軸有限公司在摩托車發動機曲柄生產中采用鍛造余熱調質工藝，取得顯著效果。將45和40Cr圓鋼經中頻感應加熱鍛造成形后進行余熱恒溫調質處理，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）。

根據不同材料、零件的幾何形狀，采用新型自動化恒溫設備，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%（質量分數）的KR7280水溶性淬火冷卻介質。為了與鍛后余熱調質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上述淬火、回火過程，即常規調質處理。

節能效果：①45和40Cr鋼曲柄經鍛造余熱調質處理能夠顯著提高淬透性，組織和硬度分布均勻，力學性能優于常規調質后的工件；②常規調質工件平均耗電量為0.5kW·h/kg，而鍛造余熱調質工件平均耗電量只有0.3kW·h/kg，節能40%左右。