在冷壓毛坯軟化處理工藝中,應(yīng)采用上限溫度加熱、分段等溫和等溫回火過(guò)程。對(duì)于高速鋼,在淬火時(shí)需要進(jìn)行兩次預(yù)熱,這是因?yàn)楦咚黉撝泻写罅康暮辖鹪?,?dǎo)熱性較差,為了防止工件變形或開(kāi)裂,特別是對(duì)于大型復(fù)雜工件更為重要。通過(guò)先預(yù)熱,可以縮短在高溫處理過(guò)程中的停留時(shí)間,減少氧化脫碳和過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。W18Cr4V的真空熱處理規(guī)范及硬度:①預(yù)熱溫度一次500~600℃,二次800~850℃,真空度0.1Pa, 淬火溫度1000~1100℃,真空度10~1Pa,油或氮?dú)饫鋮s,回火溫度180~220℃,硬度 58~62HRC。②預(yù)熱溫度一次500~550℃,二次800~820℃,真空度 0.1Pa,淬火溫度 1240~1300℃,真空度10~1Pa,油或氮?dú)饫鋮s,回火溫度540~600℃,硬度62~66HRC。中性淬火是一種適用于不同尺寸和材料的廣泛應(yīng)用的熱處理方法。江蘇高壓中性淬火原理
滲碳后常采的熱處理方法:1)預(yù)冷直接淬火+低溫回火,預(yù)冷的目的是減小零件變形,使表面的殘余奧氏體因碳化物的析出而減少。預(yù)冷直接淬火表面硬度略有提高,但晶粒沒(méi)有變化,預(yù)冷溫度應(yīng)高于Ar3,防止心部析出鐵素體,溫度過(guò)高影響預(yù)冷過(guò)程中碳化物的析出,殘余奧氏體量增加,同時(shí)也使淬火變形增大。2)一次加熱淬火+低溫回火,將滲碳件快冷至室溫后再重新加熱進(jìn)行淬火和低溫回火,適用于淬火后對(duì)心部有較強(qiáng)度高和較好韌性要求的零件。安徽等溫真空硬化淬火價(jià)格氣冷、高壓氣冷、超高壓一氣冷等新技術(shù),不但大幅度提高了真空氣冷淬火能力,且淬火后工件表面光亮度好。
熱處理的工藝技術(shù)不斷發(fā)展更新,對(duì)加熱和冷卻技術(shù)進(jìn)行革新,發(fā)展至今,出現(xiàn)了真空熱處理,可控氣氛熱處理和形變熱處理等,以及創(chuàng)造新的表面熱處理工藝等。針對(duì)新工藝發(fā)展的方向,概括之,主要在“提高工件強(qiáng)度和韌性,增強(qiáng)抗疲勞和耐磨能力,進(jìn)一步減輕加熱中的氧化和脫碳,減少變形,進(jìn)一步節(jié)約能源,減低成本,提高效益,減少污染”等方面努力。真空淬火變形問(wèn)題,人們普遍認(rèn)為淬火變形小是真空淬火的優(yōu)點(diǎn)之一,但在實(shí)際生產(chǎn)中并非如此。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的桿和薄的圓形刀具,圓周360°冷卻真空爐淬火的變形量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鹽浴淬火。在真空爐中淬火時(shí),氣體流向?qū)ぜ拇慊鹱冃尉哂兄匾饬x。氣體流向工件周?chē)?,容易?dǎo)致工件變形,上下方形冷卻氣體可均勻流經(jīng)垂直工件,變形較小。為避免工件淬火變形,原則上氣體應(yīng)均勻流經(jīng)工件,工件不得因自身重量或相互擠壓而變形。
真空熱處理,模具鋼經(jīng)真空熱處理后,有良好的表面狀態(tài),變形小。與大氣下的淬火比較,真空油淬后模具表面硬化比較均勻,而且略高一些,主要原因是真空加熱時(shí),模具鋼表面呈活性狀態(tài),不脫碳,不產(chǎn)生阻礙冷卻的氧化膜。在真空下加熱,鋼的表面有脫氣效果,因而具有較高的力學(xué)性能,爐內(nèi)真空度越高,抗彎強(qiáng)度越高。真空淬火后,鋼的斷裂韌性有所提高,模具壽命比常規(guī)工藝普遍提高40%-400%,甚至更高。冷作模具真空淬火技術(shù)已得到較普遍的使用。典型的"淬火和回火"鋼和軸承鋼適合真空淬火處理,達(dá)到完全硬化。
但在真空淬火過(guò)程中遇到了其他問(wèn)題:淬火后刀具粘連問(wèn)題,對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的桿狀工具,為了防止加熱變形,爐需要自然垂直安裝。生產(chǎn)采用安裝套筒的方法,即將數(shù)十個(gè)工具理順插入套筒中立直。為了防止工具傾斜,套筒中的工具必須靠近。在這種情況下,真空淬火后經(jīng)常出現(xiàn)工具粘附現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)難以打開(kāi)。粘附的原因是鉻等合金元素在真空中蒸發(fā),蒸發(fā)的氣體金屬粘附在工具表面,不僅污染表面,影響光度,而且導(dǎo)致工件表面硬度低、軟點(diǎn)等問(wèn)題。必須注意減少或防止粘連,加熱到850℃在上述情況下,通過(guò)降低真空度,及時(shí)回充氮?dú)夥謮?,防止此?lèi)現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)于這種密集排列,回充氮的分壓應(yīng)保持在800~1000Pa使淬火刀具光亮無(wú)粘。真空熱處理是指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態(tài)下進(jìn)行的,熱處理質(zhì)量較大程度上提高。安徽工件真空硬化淬火原理
淬火可以大幅提高鋼的剛性、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等。江蘇高壓中性淬火原理
實(shí)例:65Nb(65Cr4W3Mo2VNb)鋼制挑線(xiàn)連桿擠壓模的真空滲碳。(1)滲碳介質(zhì)(體積分?jǐn)?shù)):70%CH4+30%H2。H2作為稀釋氣,CH4(甲烷)為滲碳?xì)?。滲碳設(shè)備為內(nèi)熱式小型真空滲碳爐。模具真空滲碳工藝見(jiàn)圖4。(2)使用壽命。65Nb鋼制模具經(jīng)真空滲碳熱處理后,其使用壽命比未經(jīng)滲碳模具提高2.5倍,比Cr12MoV鋼制模具(常規(guī)熱處理)提高7.5倍。模具的真空碳氮共滲,真空碳氮共滲是模具表層在真空爐內(nèi)處于負(fù)壓的加熱狀態(tài)下,同時(shí)滲入碳、氮元素的化學(xué)熱處理工藝,與單一的滲碳相比,模具表面硬度更高,耐磨性更好,同時(shí)還具有一定的抗蝕性和更高的疲勞強(qiáng)度。因共滲溫度低,且滲后可直接淬火,奧氏體晶粒比單一滲碳細(xì),因此提高了模具的心部韌性,共滲層組織無(wú)晶界氧化現(xiàn)象,模具性能明顯提高。45鋼模具碳氮共滲油淬后,其外觀(guān)呈均勻的銀灰色,45鋼及P20鋼模具的硬度均可達(dá)到62HRC以上,提高了表面硬度,可使P20鋼制模具進(jìn)入高壽命狀態(tài)。45鋼滲碳層深度0.53~0.56mm,有助于提高45鋼模具使用壽命。江蘇高壓中性淬火原理