在冷壓毛坯軟化處理工藝中,應采用上限溫度加熱、分段等溫和等溫回火過程。對于高速鋼,在淬火時需要進行兩次預熱,這是因為高速鋼中含有大量的合金元素,導熱性較差,為了防止工件變形或開裂,特別是對于大型復雜工件更為重要。通過先預熱,可以縮短在高溫處理過程中的停留時間,減少氧化脫碳和過熱的風險。W18Cr4V的真空熱處理規(guī)范及硬度:①預熱溫度一次500~600℃,二次800~850℃,真空度0.1Pa, 淬火溫度1000~1100℃,真空度10~1Pa,油或氮氣冷卻,回火溫度180~220℃,硬度 58~62HRC。②預熱溫度一次500~550℃,二次800~820℃,真空度 0.1Pa,淬火溫度 1240~1300℃,真空度10~1Pa,油或氮氣冷卻,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)預冷直接淬火+低溫回火,預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。預冷直接淬火表面硬度略有提高,但晶粒沒有變化,預冷溫度應高于Ar3,防止心部析出鐵素體,溫度過高影響預冷過程中碳化物的析出,殘余奧氏體量增加,同時也使淬火變形增大。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行淬火和低溫回火,適用于淬火后對心部有較強度高和較好韌性要求的零件。安徽等溫真空硬化淬火價格氣冷、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,對加熱和冷卻技術(shù)進行革新,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。針對新工藝發(fā)展的方向,概括之,主要在“提高工件強度和韌性,增強抗疲勞和耐磨能力,進一步減輕加熱中的氧化和脫碳,減少變形,進一步節(jié)約能源,減低成本,提高效益,減少污染”等方面努力。真空淬火變形問題,人們普遍認為淬火變形小是真空淬火的優(yōu)點之一,但在實際生產(chǎn)中并非如此。對于細長的桿和薄的圓形刀具,圓周360°冷卻真空爐淬火的變形量遠遠大于鹽浴淬火。在真空爐中淬火時,氣體流向?qū)ぜ拇慊鹱冃尉哂兄匾饬x。氣體流向工件周圍,容易導致工件變形,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,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性能,爐內(nèi)真空度越高,抗彎強度越高。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,達到完全硬化。
但在真空淬火過程中遇到了其他問題:淬火后刀具粘連問題,對于細長的桿狀工具,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,嚴重時難以打開。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,而且導致工件表面硬度低、軟點等問題。必須注意減少或防止粘連,加熱到850℃在上述情況下,通過降低真空度,及時回充氮氣分壓,防止此類現(xiàn)象的發(fā)生。對于這種密集排列,回充氮的分壓應保持在800~1000Pa使淬火刀具光亮無粘。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、疲勞強度以及韌性等。江蘇高壓中性淬火原理
實例:65Nb(65Cr4W3Mo2VNb)鋼制挑線連桿擠壓模的真空滲碳。(1)滲碳介質(zhì)(體積分數(shù)):70%CH4+30%H2。H2作為稀釋氣,CH4(甲烷)為滲碳氣。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)處于負壓的加熱狀態(tài)下,同時滲入碳、氮元素的化學熱處理工藝,與單一的滲碳相比,模具表面硬度更高,耐磨性更好,同時還具有一定的抗蝕性和更高的疲勞強度。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,因此提高了模具的心部韌性,共滲層組織無晶界氧化現(xiàn)象,模具性能明顯提高。45鋼模具碳氮共滲油淬后,其外觀呈均勻的銀灰色,45鋼及P20鋼模具的硬度均可達到62HRC以上,提高了表面硬度,可使P20鋼制模具進入高壽命狀態(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