行业使用情况,目前使用国内外真空设备的数量,椐不完全统计有2000余台套,其中分别在工模具、轴承、油泵油咀、液压件、齿轮、硬质合金等行业使用。模具制造的成本高,特别是一些精密复杂的冷冲模、塑料模、压铸模等。采用热处理技术提高模具的使用性能,可以大幅度提高模具寿命,有明显的经济效益。我国模具技术工作者十分重视模具热处理技术的发展。清洁工艺,真空热处理是清洁热处理工艺,它在整个热处理过程中占有重要地位,它可以提高产品质量,可以改变热处理车间的面貌,改善操作环境,是一个值得推广应用的技术。齿轮、不锈钢、零件、模具和金属的中性淬火处理对于改善其性能具有重要意义。模具真空硬化淬火厂商
实例:65Nb(65Cr4W3Mo2VNb)钢制挑线连杆挤压模的真空渗碳。(1)渗碳介质(体积分数):70%CH4+30%H2。H2作为稀释气,CH4(甲烷)为渗碳气。渗碳设备为内热式小型真空渗碳炉。模具真空渗碳工艺见图4。(2)使用寿命。65Nb钢制模具经真空渗碳热处理后,其使用寿命比未经渗碳模具提高2.5倍,比Cr12MoV钢制模具(常规热处理)提高7.5倍。模具的真空碳氮共渗,真空碳氮共渗是模具表层在真空炉内处于负压的加热状态下,同时渗入碳、氮元素的化学热处理工艺,与单一的渗碳相比,模具表面硬度更高,耐磨性更好,同时还具有一定的抗蚀性和更高的疲劳强度。因共渗温度低,且渗后可直接淬火,奥氏体晶粒比单一渗碳细,因此提高了模具的心部韧性,共渗层组织无晶界氧化现象,模具性能明显提高。45钢模具碳氮共渗油淬后,其外观呈均匀的银灰色,45钢及P20钢模具的硬度均可达到62HRC以上,提高了表面硬度,可使P20钢制模具进入高寿命状态。45钢渗碳层深度0.53~0.56mm,有助于提高45钢模具使用寿命。不锈钢中性淬火市价低压真空渗碳在提高零件内在质量的同时,更是降低了后续处理工序,减少了企业环保投入,获得高度认可。
W18Cr4V的应用及使用硬度:①冷挤压冲头,重载冷镦冲头,中、厚钢板冲孔冲头(10~25mm厚),直径小于 p5~ф6mm 的小冲头。②各种用于冲裁奥氏体钢、弹簧钢、高强钢板的中、小型冲头。③用于制造钢件冷挤压凸模时,硬度选用62~64HRC。④ 用于制造挤压温度大于 400℃的温挤压模中的凸模、凹模时,硬度分别选用60~62HRC、62~64HRC。⑤用于制造不锈钢拉延模的凸模,要求硬度选用62~64HRC。⑥用于制造铝件冷挤压模,凸模推荐选用硬度 60~62HRC,凹模推荐选用硬度62~64HRC。⑦ 用于制造铜件冷挤压模凸模,推荐选用硬度62~64HRC。⑧采用Cr6WV、Cr12MoV、Cr12等钢制作的冲头,硬度为61~66HRC,其服役寿命只数十件,呈现镦粗以后的断裂失效,改用 W18Cr4V高速钢制作冲头以后,其服役寿命高于3000 次。⑨ 粉末冶金压模,各种小型高寿命冷冲剪工具等。⑩可以用于制造在≤600℃工作的工模具。
真空渗碳的优势,真空渗碳比可控气氛炉渗碳的产品质量好,对于要控制淬火变形的齿轮渗碳,在用可控气氛炉渗碳后需要用淬火压床进行边淬火边矫正,其质量有时还达不到技术要求,况且渗碳层的渗层和碳浓度分布均匀性较难得到保证,经常会出现内氧化现象,造成非马黑色组织的出现,生产率有时也会受到影响,所以对于质量要求较高的摩托车、汽车减速器、汽车发动机等部件内的中小型齿轮及齿轮轴等工件的渗碳,在有条件的企业中已经逐渐从可控气氛渗碳向真空渗碳过渡。对于质量要求更高的齿轮及齿轮轴等工件的渗碳,可用低压真空渗碳与高压气淬技术,它在国内已逐渐得到应用,如上海汽车减速器有限公司、淅江双环传动机械有限等公司应用法国ECM的技术已经具有比较成熟的经验。拥有该技术的国产设备也已投放市场多年了。为满足各种零件千差万别的技术要求,发展了各种淬火工艺。
低压真空渗碳采用的是脉冲式工艺模式,因此在工艺过程中渗碳介质是高纯乙炔,扩散介质采用用高纯氮气。适用范围普遍:真空渗碳可实现对盲孔、深孔和狭缝的零件或者不锈钢等普通气体渗碳效果不好甚至难以渗碳的零件,真空渗碳可获得良好的渗碳层。安全环保:低压真空渗碳设备以普通真空设备为平台,具有现有真空热处理设备的所有环保优点,生产过程无油烟,无明火,安全、环保无污染,工作环境清洁。生产效率高:低压真空渗碳实现了高温高速渗碳,使生产周期大幅度缩短,有效节约时间成本。单介质真空硬化淬火过程简洁高效,适用于规模化生产。安徽表面真空硬化淬火方法
当前真空高压气冷淬火技术发展较快,相继出现了负压高流率气冷、加压(1×105~4×105Pa)。模具真空硬化淬火厂商
H13模具钢等温退火工艺,真空炉压力0.1~10Pa,以≤200℃/h缓慢升至875~890℃并保持2~4h后,快冷至710~740℃保持3~4h,用高纯度氮气冷至100℃以下出炉。Cr12MoV模具钢等温退火工艺,真空炉压力0.1~10Pa,以≤200℃/h缓慢升至830~870℃并保持2~4h后,快冷至720~740℃保持3~4h,用高纯度N2冷至100℃以下出炉。模具的真空渗碳,真空渗碳是将模具在真空炉中加热到奥氏体化状态,在渗碳气氛中渗碳,然后扩散及淬火处理。因模具在真空状态下加热,故模具表面十分光洁,适于高的表面质量要求模具的渗碳处理。模具真空硬化淬火厂商