在整体的热处理工艺中,大致有“退火、正火、淬火和回火”等基本工艺,例如40Cr钢的退火工艺,将其加热到适当温度,进行缓慢冷却,获得其良好的使用性能,或者为淬火做准备。另外40Cr钢的正火处理,将工件加热至合适的温度后进行冷却,其效果与退火相似,只是获得的内部金属结构组织更为精细,能够改善40Cr钢的切削性能,或作为其较终的热处理。在40Cr钢的淬火处理中,将其加热保温后,在水、油或其他有积水溶液和无机盐等溶液当中进行快速冷却,使之变硬,同时也变脆。为了降低40Cr钢的的脆性,进行适当的回火,这“四把火”通过不同的热处理工艺,使40Cr钢材料的工件或的一定的强度和韧性,进行调制后,这种传统的热处理工艺成为时效处理。可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。上海不锈钢中性淬火加工
真空炉中的加热主要依靠辐射传热,对流传热影响不大。因此,靠近加热元件的刀具比背阴(不直接面向辐射体的一侧)快,淬火加热温度下相应的保温时间不同,碳化物溶解度不同,导致红硬度不同。另外360°真空炉的方向吹冷却,气流吹到负载周围,周围的冷却速度比心脏快,进一步加剧了红色和硬度之间的差异。为了解决这一差异,一方面,适当延长淬火保温时间,确保炉内各部分的工具完全燃烧,另一方面,真空炉本身的冷却方式和冷却速度也受到影响,如冷却风扇的启动模式、炉内气体的流动方向等。目前,除360外,真空炉气体的冷却°除了圆周冷却模式外,还有上下方形冷却模式。上下方形冷却时,气流通过负载,有利于多层放置的小工件。因此,应根据工件的特点选择相应的炉型。苏州金属真空硬化淬火厂商淬火可以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等。
影响真空淬火工件外观的因素,真空淬火往往对外观由较高的要求,影响真空淬火工件外观的因素较多,主要包括:真空度,漏气率,冷却介质特性,材料等;材料中的铁、铬、镍元素与炉中残存的氧气和水蒸气相互作用使表面着色;高温时含有铬锰元素的钢由于产生蒸发而使表面粗糙;含铝钛的不锈钢和耐热合金对氧敏感,色变暗;冷却其他纯度不够,微量活性杂质使工件表面着色;油淬光亮度低于气淬;回火(特别是中高温回火)可使光亮略低。
渗碳后的几种热处理方法,渗碳只能改变零件表面的化学成分,要使零件获得外硬内韧的性能,渗碳热处理后还必须进行淬火加低温回火,来改善钢的强韧性和稳定零件的尺寸。根据工件的成分、形状和力学性能等,渗碳后常采用以下几种热处理方法。直接淬火+低温回火,将零件自热处理炉中取出直接淬火,然后回火以获得表面所需的硬度。直接淬火的条件有两点:渗碳热处理后奥氏体晶粒度在5-6级以上;渗碳层中无明显的网状和块状碳化物。20CrMnTi等钢在渗碳后大多采用直接淬火。如果需要高的表面质量,工件真空淬火和固溶热处理后的回火和沉淀硬化仍应在真空炉中进行。
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。用6×105Pa高压氮气冷却淬火时、被冷却的负载只能是松散型的。苏州二次真空硬化淬火技术
真空热处理按冷却时相变的内容,有分级淬火,等温淬火和欠速淬火等。上海不锈钢中性淬火加工
真空淬火,是指实现零件的光洁淬火。零件的淬火冷却在真空炉内进行,淬火介质主要是气(如惰性气体)、水和真空淬火油等。真空淬火已大量应用于各种渗碳钢、合金工具钢、高速钢和不锈钢的淬火,以及各种时效合金、硬磁合金的固溶处理。真空中的淬火有气淬和液淬两种。气淬即将工件在真空加热后向冷却室中充以高纯度中性气体(如氮)进行冷却。适用于气淬的有高速钢和高碳高铬钢等马氏体临界冷却速度较低的材料。液淬是将工件在加热室中加热后,移至冷却室中充入高纯氮气并立即送入淬火油槽,快速冷却。如果需要高的表面质量,工件真空淬火和固溶热处理后的回火和沉淀硬化仍应在真空炉中进行。上海不锈钢中性淬火加工