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綠色環(huán)保技術(shù)--真空熱處理

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?真空熱處理作為一種綠色環(huán)保技術(shù),經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,特別是高壓氣淬爐的廣泛應用,使得工模具的真空熱處理具有很多優(yōu)勢:無(wú)污染;一次裝爐量大;節能;少無(wú)氧化脫碳;控溫精度高;下面就真空熱處理在工模具中的應用及常見(jiàn)問(wèn)題分析和解決對策,做出回顧總結。??

一、小刀具的真空淬火??

直徑6mm以下的小刀具由于變形、容易掉落鹽浴中等問(wèn)題無(wú)法直接在鹽浴中加熱淬火,需制作專(zhuān)用工裝,裝套筒隔鹽加熱。雖然對套筒進(jìn)行預抽真空,但受預抽真空的程度、套筒本身的氧化狀態(tài)、鹽爐溫度波動(dòng)大等影響所淬刀具還是會(huì )產(chǎn)生氧化脫碳、硬度穩定性差等問(wèn)題。采用自動(dòng)控制的真空爐加熱淬火,很好的解決了這些問(wèn)題,質(zhì)量穩定性大大提高,而且一次裝爐量大,省時(shí)省力。但在真空淬火時(shí)又遇到其他一些問(wèn)題:??

1.淬火后刀具相互粘連問(wèn)題??

對于細長(cháng)桿狀的小刀具,為防止加熱變形,裝爐要求自然垂直豎立。生產(chǎn)上采用裝入套筒的方法,即將幾十件刀具理順插入一個(gè)套筒中立直。為防止刀具歪斜,必須使套筒內的刀具緊密靠攏。在這種情況下真空淬火后時(shí)常出現刀具粘連的現象,嚴重時(shí)粘成一團很難磕開(kāi)。造成粘連的原因是由于鉻等合金元素在真空狀態(tài)下蒸發(fā),蒸發(fā)出來(lái)的氣體狀金屬粘附在刀具表面造成相互粘連,不僅污染表面影響光度,還會(huì )造成工件表面硬度低、軟點(diǎn)等問(wèn)題。??

為減小或防止粘連必須注意,加熱到850℃以上時(shí)及時(shí)回充氮氣分壓,通過(guò)降低真空度防止這類(lèi)現象的產(chǎn)生。對這種密集排列的情況而言,回充氮氣的分壓應保持在800~1000Pa才能使淬火的刀具光亮無(wú)粘連。??

2.真空淬火的刀具不耐回火,硬度低??

國產(chǎn)真空爐,6bar壓力淬火的普通高速鋼刀具,560℃回火后沒(méi)有二次硬化現象,有時(shí)甚至存在硬度下降的趨勢,反映出的結果是不耐回火。為防止回火時(shí)硬度下降,我們選用下限溫度540~550℃回火。????

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二、真空淬火的變形問(wèn)題??

大家普遍認為淬火變形小是真空淬火的優(yōu)勢之一,但在實(shí)際生產(chǎn)中并非完全如此,對于細長(cháng)桿件和薄的圓片狀刀具,圓周360°冷卻的真空爐淬火的變形量遠遠大于鹽浴淬火。真空爐中淬火時(shí)氣體流向對工件的淬火變形有著(zhù)至關(guān)重要的意義。圓周冷卻方式冷卻時(shí)氣體流向工件四周,易導致工件變形,而上下方形冷卻方式氣體能均勻流經(jīng)豎直放置的工件,變形要小。??

為避免工件淬火變形,裝爐方式也很重要,原則上氣體應均勻流經(jīng)工件,工件不能因自身重量或相互擠壓而變形。??

三、真空淬火脫碳問(wèn)題??

在真空加熱時(shí),由于氧分子稀薄,氧的分解壓很低,氧化作用被抑制,通常情況下不會(huì )在加熱過(guò)程中發(fā)生氧化、脫碳以及其它化學(xué)腐蝕。但是,對于已存在脫碳層的工件,在真空狀態(tài)加熱時(shí)表面脫碳層有加深、加劇的情況發(fā)生。為什么在真空狀態(tài)脫碳層會(huì )加重,既然與氧的反應被抑制,那么可能是與碳原子在金屬內的擴散有關(guān)。加熱時(shí)在脫碳與未脫碳的交界區碳原子會(huì )向低碳區發(fā)生擴散,真空加熱的時(shí)間又長(cháng),致使脫碳層加深。因此,千萬(wàn)不要認為真空不氧化就把表面略有脫碳的工件放入真空爐加熱,這有可能使得脫碳更嚴重,影響成活硬度。??

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