采用500-650℃高温回火的合金钢模具,均可在低于回火温度的范围内或在回火的同时进行表面渗氮或氮碳共渗。渗氮工艺,目前多采用离子渗氮、高频渗氮等工艺。离子渗氮可以缩短渗氮时间,并可获得高质量的渗层。离子渗氮可以提高压铸模的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳性和抗粘附性能。氮碳共渗可在气体介质或液体介质中进行,渗层脆性小,共渗时间比渗氮时间大为缩短。压铸模、热挤压模经氮碳共渗后,可明显提高其热疲劳性能。氮碳共渗对冷镦模、冷挤压模、冷冲模、拉伸模等均有很好的应用效果。冷作模具和热作模具还可以进行硫氮或硫氮碳共渗。近年,许多研究工作都表明,稀土有明显的催渗效果,从而发展了稀土氮共渗、稀土氮碳共渗等新工艺。真空热处理工件可得到光亮的表面,真空热处理的去气作用,改善钢的韧性,提高工件使用寿命。江苏等温中性淬火方法
真空淬火油的选择,真空油淬主要适合工件的材质包括Cr12、Cr12MoV、H13、W18Cr4V等;O90真空淬火油具有很高的冷却速度,适合渗碳工件的淬火,能使工件得到较深的淬硬层,达到更高的金相等级,适合大尺寸模具钢、工具钢,轴承钢;O90A真空淬火油适合中等尺寸的工模具钢、轴承钢和高速钢;O90B适合小型工模具钢、轴承钢和高速钢,能够有效控制变形和防止开裂。刀具真空淬火,直径6mm由于变形由于变形,容易掉入盐浴中等问题,不能直接在盐浴中加热淬火,需要制作专门使用工具,安装套筒进行盐加热。虽然套筒是预真空,但由于预真空程度、套筒本身的氧化状态、盐炉温度波动大,淬火工具仍会产生氧化脱碳、硬度稳定性差等问题。采用自动控制的真空炉加热淬火,很好地解决了这些问题,较大程度上提高了质量稳定性,一次容量大,节省时间和精力。江苏金属中性淬火表面淬火是将刚件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。
真空淬火刀具不耐回火,硬度低,国产真空炉,6bar普通高速钢刀具的压力淬火,560℃回火后没有二次硬化,有时甚至有硬度下降的趋势,反映出不耐回火。为了防止回火时硬度下降,我们选择540~550的下限温度℃回火。高速钢刀具在热处理过程中冷却速度是一个极为重要的因素,理想的冷却速度是“快”到可以使其在奥氏体化温度达到的平衡状态能“冻结”下来,这种状态的钢进行适当的回火将具有较佳的韧性和硬度。但在实际淬火时,存在着使溶于奥氏体中的碳化物重新析出的倾向,特别是在1000~800℃该范围的沉淀速度达到峰值。这种过分析碳化物的沉淀使基体中的碳和合金元素贫乏,从而降低了钢在回火过程中产生二次硬化的势能,降低了钢的硬度和韧性。法国爱和高速钢铁公司拥有1000~8000℃试验研究了不同冷却速率对较终硬度的影响,认为为为了避免硬度损失,必须至少7℃/s淬火压力应达到10bar,此外,还应合理设置炉内气体的吹向、循环和冷却方法。
具有脱气作用,在真空度低于金属或合金的相应分解压力时,其氧化物会发生分解,形成的游离氧并立即被排出真空室外,使工件内部的质量得到提高。钢铁零件的坯料在冶炼时会吸入大气中的极少量的氢气、氮气、一氧化碳等气体,从而产生微小气孔,易造成氢脆等缺陷。硬质合金,在压制时也会有空气进入。所以对于工模具钢来说,通过真空技术可以将工件内部的残佘气体抽掉,使组织得到纯真。对于硬质合金来说,通过真空处理同样可以将工件内部的残余气体抽掉。如湖南某硬质合金厂用于钻矿机械上的凿岩工具的硬质合金柱(片)的固溶处理,从1992年开始在衡阳纺机进行真空处理,十几年前该公司自己购买了北京机电所的真空炉,专门做真空固溶处理等的真空热处理,经真空固溶处理后的硬质合金在服役时可以不易碎裂,从而提高了耐磨性和冲击靭性,延长了使用寿命,在硬质合金行业得到了推广。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。
40Cr钢是一种中碳调制刚,价格适中,加工也比较容易,通过热处理,可以达到一定的耐磨性、韧性和塑性,该刚在550-570摄氏度之间时,具有较佳的综合的力学性能,适合高频淬火等表面硬化处理,且在生活中应用普遍,深受欢迎。40Cr钢热处理传统工艺概述,热处理工艺大体可分为整体、表面和化学热处理三种,根据40Cr钢的加热介质、温度和冷却法的不同,可采用不同的热处理工艺,获得不同的性能,获得需要的金相组织,以获得需要的力学性能。热处理的工艺技术不断发展更新,发展至今,出现了真空热处理,可控气氛热处理和形变热处理等。江苏工件中性淬火
真空热处理可以实现几乎所有的常规热处理所能涉及的热处理工艺,但热处理质量较大程度上提高。江苏等温中性淬火方法
模具的真空脉冲氮碳共渗,真空脉冲氮碳共渗保留了真空脉冲渗氮的优点,如深孔、盲孔内壁渗层均匀,比真空脉冲渗氮有更好的耐磨性和抗咬合性,而且白亮层少,脆性小,渗层致密,渗速快,并能承受重负荷和冲击载荷。实例:W9Cr4Mo3V钢制十字槽冲头的真空脉冲氮碳共渗。(1)十字槽冲头在工作时,要承受大的冲击、压缩、拉伸和弯曲等应力的作用,失效形式为槽筋疲劳断裂。原采用T10钢制造,经常规盐浴加热淬火、回火处理后,模具平均寿命为3万件。(2)采用W9Cr4Mo3V钢制造冲头,经真空加热淬火、回火和真空脉冲氮碳共渗后,模具寿命提高到近30万件。真空氮碳共渗采用ZCT65型双室真空渗碳炉,工作真空度为2.7Pa。江苏等温中性淬火方法