真空热处理淬火工艺(1)。
真空淬火后的工件表面光亮,无渗碳脱碳,可使产品受到摩擦和接触应力的使用寿命提高数倍甚至更高。 众所周知,工装是真空淬火应用的常见和主要产品。 淬火后工件尺寸和变形小,一般可以省略修复变形的机械加工,从而提高真空淬火的经济效果,弥补设备投入大的不足,这与表面状况良好同样重要。 真空淬火产品硬度均匀,工艺稳定性和重复性好,对于采用计算机微电子技术和智能控制系统的大规模生产热处理行业的应用更为重要。
真空淬火工艺发展的主要内容是:确定加热系统(温度、时间和方法); 确定真空度和气压调节; 选择冷却方式和介质等。 真空淬火的加热温度可以参照常规工艺确定。
1.真空油淬火的冷却。
在根据淬火工件的形状、尺寸、技术要求和材料确定冷却操作时,应首先了解钢种过冷奥氏体在连续冷却条件下的分解曲线,并应根据所需的必要冷却速度选择合适的冷却方式。 常用的冷却方法主要有油冷淬火和风冷淬火。 近年来,水和水溶性淬火介质已开始得到试验和应用。
1.真空油淬火。
真空淬火油应具有以下特点:饱和蒸气压低,即低压蒸发量少; 不污染真空系统,不影响真空效果; 临界压力(即与大气压具有相同淬火冷却能力的较低气压)较低,冷却能力随气压的降低变化不大,但在真空下仍有一定的冷却速度; 化学稳定性好,使用寿命长; 杂质和残碳含量低; 酸值低,淬火后表面亮度高。
目前已开发生产出多种适用于真空淬火的精炼油,如美国海斯公司的HI油和H2油,日本Hatsuguang工具公司的HV1油和HV2油,前苏联的BM1 BM4油等。 ZZ-1、ZZ-2真空油在国内研制成功并投入生产,具有冷却量高、饱和蒸气压低、热稳定性好、对工件无腐蚀等特点,质量稳定,适用于轴承钢、工具钢、航空结构钢等的真空淬火。
普通淬火油的特性指标随液位压力的降低而发生显著变化:例如,特性温度降低,特性时间延长; 沸腾阶段发生在较低的温度范围内; 800 400范围内的冷却时间明显长于大气压等。 结果,油的冷却能力在低大气压下降低,而在低温区冷却速率较高。 真空淬火油的冷却强度随着液体表面气体压力的降低而降低得少得多,这是由于在大气压以下的较宽压力范围内,气膜阶段可以迅速结束,气膜对冷却过程的影响减弱。
由于真空加热工件表面状况良好,在真空淬火油中冷却的钢可以获得与常规工艺相同或略高的硬度。 原则上,通过在真空淬火过程中将液位压力保持在临界压力,可以获得接近大气压的冷却速率。 此外,增加气压还可以提高油的蒸发和冷凝温度,从而避免油本身瞬时加热造成的挥发损失和设备污染。 在该过程中,冷却室常充氮至40 73Pa(高于67Pa时对特性的影响不明显),已经证明,对于一些低淬透性钢,如果将气压提高到大气压以上,可以获得更高的冷却速率。 这是由于蒸汽膜的进一步变薄,从而缩短了蒸汽膜阶段,而蒸汽膜阶段对于传热速度较慢。 加压油淬火进一步发展为油淬和风冷淬火,为提高大型精密刀具的淬火效果和减少变形提供了多种选择。