真空熱處理淬火工藝(1)。
真空淬火後的工件表面光亮,無滲碳脫碳,可使產品受到摩擦和接觸應力的使用壽命提高數倍甚至更高。 眾所周知,工裝是真空淬火應用的常見和主要產品。 淬火後工件尺寸和變形小,一般可以省略修復變形的機械加工,從而提高真空淬火的經濟效果,彌補裝置投入大的不足,這與表面狀況良好同樣重要。 真空淬火產品硬度均勻,工藝穩定性和重複性好,對於採用計算機微電子技術和智慧型控制系統的大規模生產熱處理行業的應用更為重要。
真空淬火工藝發展的主要內容是:確定加熱系統(溫度、時間和方法); 確定真空度和氣壓調節; 選擇冷卻方式和介質等。 真空淬火的加熱溫度可以參照常規工藝確定。
1.真空油淬火的冷卻。
在根據淬火工件的形狀、尺寸、技術要求和材料確定冷卻操作時,應首先了解鋼種過冷奧氏體在連續冷卻條件下的分解曲線,並應根據所需的必要冷卻速度選擇合適的冷卻方式。 常用的冷卻方法主要有油冷淬火和風冷淬火。 近年來,水和水溶性淬火介質已開始得到試驗和應用。
1.真空油淬火。
真空淬火油應具有以下特點:飽和蒸氣壓低,即低壓蒸發量少; 不汙染真空系統,不影響真空效果; 臨界壓力(即與大氣壓具有相同淬火冷卻能力的較低氣壓)較低,冷卻能力隨氣壓的降低變化不大,但在真空下仍有一定的冷卻速度; 化學穩定性好,使用壽命長; 雜質和殘碳含量低; 酸值低,淬火後表面亮度高。
目前已開發生產出多種適用於真空淬火的精煉油,如美國海斯公司的HI油和H2油,日本Hatsuguang工具公司的HV1油和HV2油,前蘇聯的BM1 BM4油等。 ZZ-1、ZZ-2真空油在國內研製成功並投入生產,具有冷卻量高、飽和蒸氣壓低、熱穩定性好、對工件無腐蝕等特點,質量穩定,適用於軸承鋼、工具鋼、航空結構鋼等的真空淬火。
普通淬火油的特性指標隨液位壓力的降低而發生顯著變化:例如,特性溫度降低,特性時間延長; 沸騰階段發生在較低的溫度範圍內; 800 400範圍內的冷卻時間明顯長於大氣壓等。 結果,油的冷卻能力在低大氣壓下降低,而在低溫區冷卻速率較高。 真空淬火油的冷卻強度隨著液體表面氣體壓力的降低而降低得少得多,這是由於在大氣壓以下的較寬壓力範圍內,氣膜階段可以迅速結束,氣膜對冷卻過程的影響減弱。
由於真空加熱工件表面狀況良好,在真空淬火油中冷卻的鋼可以獲得與常規工藝相同或略高的硬度。 原則上,通過在真空淬火過程中將液位壓力保持在臨界壓力,可以獲得接近大氣壓的冷卻速率。 此外,增加氣壓還可以提高油的蒸發和冷凝溫度,從而避免油本身瞬時加熱造成的揮發損失和裝置汙染。 在該過程中,冷卻室常充氮至40 73Pa(高於67Pa時對特性的影響不明顯),已經證明,對於一些低淬透性鋼,如果將氣壓提高到大氣壓以上,可以獲得更高的冷卻速率。 這是由於蒸汽膜的進一步變薄,從而縮短了蒸汽膜階段,而蒸汽膜階段對於傳熱速度較慢。 加壓油淬火進一步發展為油淬和風冷淬火,為提高大型精密刀具的淬火效果和減少變形提供了多種選擇。