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真空热处理工艺制定原则是什么?

时间:2019-12-12 14:06:11 点击:1681 次 来源:洛阳智普炉业有限公司
  真空热处理作为现今十分常用的工件热处理技术,广泛用于各种工件加工厂和小型工件实验室中,但是对于不同的热处理工艺要求,需要制定不同的热处理参数,尤其对于真空热处理炉来说,两种不同的热处理要求,就需要设定不同的参数,那么真空热处理工艺制定原则是什么呢?


真空热处理炉


  一、真空热处理工作环境

  
  所谓的真空热处理工艺,就是在真空条件下进行的热处理技术,也是可控气氛热处理技术,工件在真空状态加热可以避免常规普通热处理的氧化、脱碳,避免氢脆,变形量相对较小,提高材料零件部件的综合力学性能,经真空热处理后的部件寿命通常是普通热处理后寿命的几十倍,甚至几百倍,其工作环境就是一个低于标准大气压的封闭环境,包括低真空(105~102Pa)、中真空(102~10-1Pa)、高真空(10-1~10-5Pa)、超高真空(<10-5Pa)。
  

  二、真空热处理工艺制定原则

  
  在使用真空热处理炉进行热处理工艺的时候,具体的加热温度、保温时间和冷却时间需要根据工件的热处理要求进行选定,具体选定原则如下:
  
  1、加热温度
  
  真空加热有两大特点,一是在极稀薄的气氛中加热,避免了在空气中加热产生的氧化、脱碳、侵蚀等现象;另一特点是真空状态下的传热是单一辐射传热,其传热能力与温度的四次方成正比。
  在真空状态下、尤其在低温阶段,升温缓慢,从而使工件表面与心部之间的温差减小热应力小,工件变形也小。加热温度的选取对工件质量至关重要,在制定工艺时,根据工件的技术要求、服役条件和性能要求,找出的加热温度,在不影响性能且考虑减小变形的情况下,尽量选用下限温度。


热处理高温炉


  2、保温时间
  
  保温时间的长短,取决于工件的尺寸形状及装炉量的多少。实际上,在一炉中往往同时装有若干形状尺寸不同的工件,这就需要进行综合考虑。我们按照工件的大小、形状、摆放方式及装炉量,确定保温时间,同时还考虑到,真空加热主要是靠高温辐射,低温加热时(600℃以下)工件温升非常缓慢此时在工件无特殊变形要求时,应使次预热和第二次预热的时间尽量缩短,并提高预热温度,因为低温保温时间再长,升温后工件心部要达到表面温度还是需要一定时间。
  根据真空加热原理提高预热温度,可减少工件内外温差,使预热时间缩短,而终的保温时间应该适当延长,使得钢中的碳化物充分溶解。这样,既保证了质量,也提高了工作效率。保温时间的长短还与下列因素有关:
  
  (1)装炉量:工件尺寸相同时装炉量大,则透烧的时间应延长;反之,则应缩短。
  
  (2)工件摆放形式:由于真空炉是辐射加热,一般说来,如果工件形状相同,应尽量使工件摆放整齐,避免遮挡热辐射,并留出一定的摆放空隙,以保证工件能够受到的热辐射;对不同工件同装一炉,除按工件计算保温时间外,还要增加透烧时间。
  
  (3)加热温度:加热温度:加热温度高,可缩短保温时间。
  
  3、冷却时间
  
  (1)预冷:对于高温淬火的中小零件,还注意到由热室进入冷室后,在淬火前是否进行预冷,将影响淬火变形。其规律是:由热室进入冷室后,直接进行油冷或气冷,将导致尺寸变化;如果进行适当的预冷,则可保持热处理前的尺寸不变;但若预冷时间过长,将会导致工件尺寸胀大。一般的规律是,对于有效厚度为20~60mm的工件,预冷时间为0.5~3min。
  据分析,这是由于当不预冷而直接进行淬火时,零件中的内应力以热应力为主,故出现体积收缩,而在经较长时间预冷后再淬火时,零件中的内应力以相变应力为主,从而出现体积膨胀,只有在进行适当时间的预冷后,热应力和相变应力的作用相平衡,才能达到工件的尺寸不变。
  
  (2)气冷:我们所采用的真空炉可通入2bar以下氮气进行加压气淬,冷却到100℃以下出炉。
  
  (3)油冷:淬火油温度一般控制在60~80℃,工模具的出油温度通常控制在100~200℃。


热处理箱式炉


  通过以上内容可知,在制定真空热处理工艺的时候,具体的工作方式要根据工件的处理要求来选择,大家在工作中可根据真空热处理制定原则进行,而不是在真空热处理炉上一次设定全程使用,如果有想要购买真空热处理炉的小伙伴,可以在洛阳智普炉业的网站留言,或者拨打客服电话进行详细咨询。