(1)金属在真空状况下的相变特征。
在与大气压只差0.1MPa范畴内的真空下,固态相变热力学、动力学不构成甚么改动。在拟定真空热解决工艺规程时,绝对也许根据在常压下固态相变的道理。绝对也许参考常压下各式类别机关变化的数据。
()真空脱气影响,升高金属材料的物理机能和力学机能。
()真空脱脂影响。
(4)金属的挥发:在真空状况下加热,工件表面元素会产生蒸觉察象。
表一各式金属的蒸气压
金属
到达如下蒸气压的均衡温度(℃)
熔点(℃)
10-Pa
10-1Pa
1Pa
10Pa
1Pa
Cu
17
14
Ag
96
15
Be
Mg
01
1
4
Ca
46
58
Ba
69
70
Zn
48
9
-
Cd
0
64
1
-
1
Hg
-5.5
1
48
8
16
-8.9
Ae
11
Li
77
49
75
Na
8
91
56
47
98
K
1
07
65
8
64
In
95
8
C
88
96
14
-
Si
1
14
Ti
1
-
Zr
1
1
Sn
9
17
9
Pb
65
8
8
V
6
07
Nb
55
59
-
-
-
Ta
80
-
-
-
Bi
56
69
80
94
71
Cr
99
0
14
Mo
90
5
-
-
65
Mn
87
Fe
1
10
7
W
09
-
-
Ni
0
Pt
4
1
58
Au
5
(5)表面净化影响,完成少无氧化和少无脱碳加热。
图一各式金属氧化物的分解压力
金属的氧化反映是可逆的:Mo≒M+OO→O↑
取决于氛围中氧的分压和金属氧化物的分压的巨细。
当氧分压大于金属氧化物的分压时,反映向左举行,金属表面构成氧化。反之,如氧化物的分解压大于氧的分压,反映向右举行,其了局是氧化物分解。
亚氧化物理论和真空炉中碳元素存在,使炉内氧的分压低于金属氧化物的分压,使金属不会氧化。
表二真空度和相对杂质及相对露点瓜葛
真空度
Pa
1.×
1.×10
1.×10
1.×10
1.
1.×10-1
1.×10-
1.×10-
托
10
1
10-1
10-
10-
10-4
10-5
相对杂质含量
%
1.
1.
0.1
1.×10-
1.×10-
1.×10-4
1.×10-5
1.×10-6
PPM(百万分比)
10
1
1.
1.
0.1
0.01
相对露点(℃)
+11
-18
-40
-59
-74
-88
-
(6)金属完成无氧化加热所需的真空度。
图二为不同金属无氧化加热温度和真空度的瓜葛弧线
、真空热解决的加热特征:两个显著特征:一是空载时炉子的升温速度快,二是工件的加热速度慢。
二、真空热解决工艺参数确实定1、真空度:表三各式材料在真空热解决时的真空度
材料
真空热解决时真空度Pa
合金器械钢、机关钢、轴承钢(淬火温度在℃如下)
1~10-1
含Cr、Mn、Si等合金钢(在0℃以上加热)
10Pa(回填高纯氮)
不锈钢(析出强硬型合金)、Fe、Ni基合金,钴基合金
10-1~10-
钛合金
10-
高速钢
0℃以上充~1.PaN
Cu及其合金
1~1.Pa
高合金钢回火
1.~10-
在思索做事真空度时应注重几点:
(1)在℃夙昔,先抽0.1Pa以上高真空,以利脱气。
()10-1Pa举行加热,相当于1PPM以上纯度惰性气体,时时黑色金属就不会氧化。
()充入惰性气体时,如充1Pa,(50%N+50%H)的氮氢混杂气体,其了局比10-~10-Pa真空还好。此时氧分压66.5Pa是平安的。
(4)真空度与钢表面光洁度有对应瓜葛。
(5)时时10-~1Pa真空范畴内,真空度温差为±5℃,如气压回升,温度匀称性下落,是以充气压力应尽管也许低些。
、加热和预热温度:表四预热温度参考表
淬火加热温度(℃)
预热温度(1)(℃)
预热温度()(℃)
预热温度()(℃)
~
-
0-0
-
-
以上
-
-
0-0
、真空淬火加热光阴图三真空加热时的特征弧线
图四炉和气被加热工件表面与中间温度
t总=t均+t保t均=a`×h
t保为相变光阴,t均为均热光阴,a`为透热系数(分/mm),h为灵验厚度(mm)。
表五a`透热系数确实定
加热温度(℃)
0
0~
a`(分/mm)
1.6~.
0.8~1.0
0.~0.5
0.~0.4
预热景况
℃预热
、℃预热
、、0℃预热
注:没有预热,直接加热,a`应增大10~0%
表六t保光阴断定
钢材
碳素器械钢
低合金钢
高合金钢
t保(分)
5~10
10~0
0~40
三、真空热解决的冷却办法1、气淬(1)各式冷却气体的性质
表七各式冷却气体的性质(℃时)
气体
密度(Kg/m)
普朗特数
粘度系数(Kg.s/m)
热传导率(kcal/m.h.℃)
热传导率比
N
0.
0.70
.5×10-6
0.
1
Ar
1.05
0.69
.
0.
0.78
He
0.17
0.7
.1
0.14
1.66
H
0.
0.69
1.
0.
1.
图五氢、氦、氮、氩的相对冷却机能
为保证工件表面不氧化,具备高的光洁度,对冷却气体N纯度有确定请求。
表八氮气纯度准则
解决材料
氮气纯度(%)
轴承钢、高速钢
99.~99.
高温耐热合金
99.
高温活性金属
99.9
半导体材料
99.99
表九热解决用氩气、氢气、氮气的行业准则
称号
目标请求,%(V/V)
氩含量
氮含量
氢含量
氧含量
总碳含量(以甲烷计)
水含量
高纯氩气
≥99.
≤0.
≤0.0
≤0.
≤0.
≤0.
氩气
≥99.99
≤0.
≤0.
≤0.
≤0.
≤0.00
高纯氮
-
≥99.
≤0.0
≤0.
≤0.
≤0.
纯氮
-
≥99.
≤0.
≤0.
CO≤0.CO≤0.CH4≤0.
≤0.
产业用气态氮
Ⅰ类
-
99.5
-
≤0.5
-
露点≤-4℃
Ⅱ类Ⅰ级
-
99.5
-
≤0.5
-
游离水≤ml/瓶
Ⅱ类Ⅱ级
-
98.5
-
≤1.5
-
游离水≤ml/瓶
氢气
-
≤0.
≥99.99
≤0.
CO≤0.CO≤0.CH4≤0.
≤0.00
注:①水分压15℃,大于11.8MPa前提下测定。
②高纯氮、纯氮不适合用于沉没强硬不锈钢,马氏体时效钢,高温合金、钛合金等真空热解决回充和冷却气之用。
③氢气不合用于高强度钢、钛合金、黄铜的热解决掩护。
④液态氮不划定水的含量。
()升高气体冷却能耐的办法牛顿公式:Q=k(tw-tf)·F(kcal/h)
Q为传热量;tw为工件温度;tf为气体温度;
F为工件表面积;k为对分布热系数。
K=(λ/d)·C(wdp/η)m
d为工件直径,C为因雷诺系数范畴不同而异的常数,m为幂指数,时时0.6~0.
w为流速,p为密度的函数(亦可视为气压),λ为气体导热系数,η为粘滞系数。
从公式中看来,升高冷却气体的密度(压力)和流速也许成比例地加大对分布热效率。①升高冷却气体压力。
②升高气体的流速。
图六气体压力和淬从速度间的瓜葛弧线
表十各式淬火介质对热传导系数的对比
介质和淬火参数
热导率(w/m.k)
盐浴℃
50~
液态床
~
油0~80℃不活动
0~1
油0~80℃搅拌轮回的
0~00
水15~5℃
~
空气、无强力轮回
50~80
0毫巴(1×Pa)N轮回的
~
6×PaN快速轮回
00~
10×PaN快速轮回
~
6×PaHe快速轮回
~
10×PaHe快速轮回
~
0×PaHe快速轮回
~0
6×PaH快速轮回
~
10×PaH快速轮回
~
0×PaH快速轮回
~
40×PaH快速轮回
~00
、真空油淬(1)真空淬煤油的前提。
()真空淬煤油的重要技巧目标
表十一(a)国产真空淬煤油原料目标
真空淬火代号
ZZ-1
ZZ-
粘度(cst)50℃
0~5
50~55
闪点(℃)不低于
10
凝点(℃)不高于
-10
-10
水分(%)
无
无
残碳(%)不大于
0.08
0.1
酸值(mgkoH/g)
0.5
0.7
饱和蒸气压0℃(1Pa)
5×10-5
5×10-5
热氧化安稳性
及格
及格
冷却机能特征温度(℃)特征光阴(s)
℃冷至℃光阴(s)
~60
.0~.5
5~5.5
~
.0~4.0
6~7.5
表十一(b)上海惠丰煤油化工有限公司真空淬煤油原料目标
项目/型号
CZ1真空淬煤油
CZ真空淬煤油
实验办法
疏通粘度(40℃),mm/s
~4
80~90
GB/T65
闪点(启齿),℃
0
GB/T56
倾点,℃
-10
-10
GB/T55
冷却特征特征温度~℃光阴
5.5
7.5
SH/T00
注:以上数据为代表性试样的测定了局,产物机能以实测为准。
机能:1、有较低的饱和蒸汽压,挥发量较小,使溶入的气体火速脱出;
、较强的抗汽化能耐和较快的冷却速度,不玷污真空炉膛及真空职掌了局;
、冷却机能安稳,在真空前提下,能保证淬火后工件淬硬了局好;
4、优秀的光洁性和光彩性,淬火后表面明净光洁,不会变色、无氧化、无玷污;
5、极佳的挥发安稳性和氧化安稳性,运用寿命长。
用处:1、合用于轴承钢、工模具、刀具及大中型航空机关钢及此外特种钢材;
、HFV-CZ1真空淬煤油用于中型材料在真空状况下的淬火,HFV-CZ真空淬煤油用于淬浸透性好的材料在真空状况下淬火。
表十二美国C.I.Hayes公司真空淬煤油原料目标
真空淬煤油代号
H1
H
比重(Ib/gal)
7.6
7.
粘度指数
76
95
粘度(℉)sus
9~95
~11
着火点(℃)
热线实验
4.0
1.0
蒸汽压40℃(1Pa)
0.00
0.0
90℃(1Pa)
0.
0.
℃(1Pa)
.00
0.45
GM淬火实验(s)
11
17
最高运用温度(℃)
60
80
真空油淬时注重的几个题目:
①真空油淬压力填充纯N40kPa~67kPa。
②淬煤油量:工件:油分量1:10~15,油池比油与工件体积之和大15~0%。
③油中不准有水分。当达0.0%时,工件变暗;0.%时,冷速显然改动。
④真空淬煤油的调制。
⑤工件入油前应充足脱气。
⑥油温在40~80℃运用。
⑦油应有搅拌。停止油冷却强度为0.5~0.0;剧烈搅拌油冷却强度为0.8~1.1。
⑧真空油淬时的高温刹时渗碳表象。
、为减小工件变形采取的分级冷却。①油冷却到MS点以上→风冷。
②延时油淬,先预冷0~70秒→(0℃)入油。
③风冷至℃→在油中淬火。
④气体分级淬火,气冷到马氏体变化点以上→停风扇→表面温度匀称后再开风扇快冷。
⑤工件在硝盐浴中等温淬火。
4、真空水淬。5、真空硝盐淬火。6、炉冷或控速冷却。四、真空退火、真空淬火、真空回火及罕用金属材料的真空淬火、回火工艺楷模。1、真空退火方针:
得到明净光洁的表面,省去或削减加工工序;使金属材料软化,消除内应力和改动机关,升高材料机能。
(1)铜及其合金
表十三青铜真空热解决参数
材料号
真空度(Pa)
退火温度(℃)
冷却方法
QSn4-
1.~1.
炉冷
QSn4-4-.5
QSn6.5-0.4
~
QSn4-0.
QAl9-
1.~1.
~
QAl9-4
~
QAl10--1.5
~
QAl10-4-4
~
QAl10-5
~
QAl10-7
~
表十四紫铜和黄铜真空热解决参数
材料商标
消除应力退火温度(℃)
再结晶退火温度(℃)
真空度(Pa)
冷却方法
紫铜T1、TT、T4
~
~
1~1.
炉冷或惰性气体冷
黄铜H96H90H80H70H68H6H59-1
00
60
60~70
60~70
70~00
~
~70
~
50~
50~
~
~
1.~1.
HSn70-1HSn6-1HAl77-HAl59--
HMn58-
HFe59-1-1
HPb74-
HPb64-
HPb6-
HPb60-1
00~50
50~70
00~50
50~
~
~
~
~
~
~
~
60~
60~
~
1~1.
1.~1.
1.~1.
表十五铍青铜时效工艺参数
材料商标
时效温度(℃)
真空度(Pa)
光阴(小时)
QBeQBe.5
00
85
0
1~10-
~5
~4
()金属和合金的除气解决。
运用于加快器、六合摹拟设施、电子管材料和高温活性金属。
表十六金属及合金真空除气的温度及真空度
金属及合金
除气温度(℃)
真空度(Pa)
铜
.7×10-
镍
~
1.×10-
铁与铁合金,硅钢,不锈钢
>
4×10-
钼
>1
6.7×10-
钨
>1
6.7×10-
钛
1.×10-
钽
~
1.×10-
()软磁材料的真空退火
软磁材料与硬磁材料的差别是磁性不同。
矫顽力Hc<10奥斯特意软磁,Hc=10-00奥斯特意半硬磁,Hc>00奥斯特意硬磁。当今精深运用于氢气退火和真空退火。
①电工纯铁的真空退火,见图七。
图七电工钢真空退火工艺弧线
②硅钢片的真空退火见图八。
图八硅钢片真空退火工艺弧线
③Fe-Ni系合金真空退火。
表十七罕用Fe-Ni软磁材料的真空退火楷模
合金商标
退火温度(℃)
保温光阴(小时)
真空度(Pa)
冷却方法
1J46
随炉升温0~1
~6
10-1~10-
~00℃/h冷至00℃后快冷<℃出炉
1J50
1J79
1J51
1~
1J54
随炉升温0~1
8~6
1~10-1
℃/h冷至00℃移至冷却室,冷至℃如下出炉
1J80
~00℃/h冷至℃移至冷却室冷至℃如下出炉
1J85
随炉升温0~
10-1~10-
~00℃/小时冷至℃后快冷至℃如下出炉
1J77
1~10-1
~℃/h冷至℃后,以0~50℃/h冷至00℃,再快冷到℃出炉。
1J76
随炉升温0~1
℃/h冷至℃后,以10~50℃/h冷至00℃,再快冷到<℃出炉。
1J5
随炉升温0~1
1~
10-1~10-
~00℃/h冷至℃快冷至00℃,<℃出炉
1J8
~5
~00℃/h冷至℃再稍快冷至℃如下出炉
1J86
随炉升温0~
8~6
℃/h冷至℃后以0~℃/h冷至00℃,<℃出炉
1J41
随炉升温0~1
~4
1~10-1
℃/h冷至℃稍快冷至00℃,℃如下出炉
1J4
1J47
1~
10-1~10-
℃/h冷至00~℃后快冷至<℃出炉
④Fe-Al系合金真空退火
表十八罕用Fe-Al系软磁合金真空退火楷模
合金商标
退火温度(℃)
保温光阴(小时)
真空度(Pa)
冷却方法
1J16
呆滞升温~1
10-1~10-
00~℃/h炉冷,℃如下出炉
1J1
随炉升温~
℃/h冷至℃,60℃/h冷至00℃,<℃出炉。
1J1
随炉升温0~
~
~℃/h冷至℃快冷至00℃,<℃出炉
1J6
~℃/h冷至50℃,<℃出炉
1J8
随炉升温
℃今后
50~00℃/h升至~10
50~℃/h冷至50℃如下,<℃出炉
软磁合金退火时注重:
a)在高温退火时确定避免工件叠片间和卡具粘合,也许在此间散布产业氢氧化镁或滑石粉,或经高温下除过气的氧化铝粉散布此间。
b)工件不能与石墨来往,最佳不必石墨纤维的真空炉中解决。
(4)钢材料的真空退火;
①钢铁材料:
表十九钢的真空退火工艺参数
材料
真空度(Pa)
退火温度(℃)
冷却方法
45
1.~1.×10-1
~
炉冷或气冷,≈00℃出炉
0.5~0.6卷钢丝
1.×10-1
~
炉冷或气冷,=00℃出炉
40Cr
1.×10-1
~
缓冷,≈00℃出炉
Cr1MO
1.×10-1以上
~
70~℃,等温4~5小时炉冷
W18Cr4V
1.×10-1
~
70~℃,等温4~5小时炉冷
空冷低合金模具钢
1.
~
缓冷
高碳铬冷做模具钢
1.
~
缓冷
W9~18热模具钢
1.
~
缓冷
②不锈钢、耐热钢真空退火;
表二十奥氏体不锈钢退火温度和真空度
热解决
温度(℃)
真空度(Pa)
热变形后去氧化皮取代酸洗退火
~0
1.~1.
退火
00~1
1.×10-1~0.7×10-1.~1.×10-1
电真空零件退火
~0
1.~4×10-
带料在电子束设施中退火
0~1
1.×10-~1.×10-
表二十逐个些不锈钢的退火工艺参数
钢品种别
重要化学成份(原料分数)解析了局(%)
退火温度范畴(℃)
真空度(Pa)
铁素体类
Cr1~14,CO.08(至多)
60~80
1.~1.×10-1
马氏体类
Cr14,C0.4,Cr16~18,C0.9
80~
1.~1.×10-1
奥氏体类(未安稳化)
Cr18,Ni8
0~
1.~1.×10-1
奥氏体类(安稳化)
Cr18,Ni8,N61或Ti
~
1.×10-~1.×10-
、真空淬火:图九真空淬火轮回
真空淬火职掌历程见图八,先预抽真空到1~1×10-Pa时着手加热,当保温完毕,升压到0.8×Pa,工件油淬或回填到5×Pa举行高压气淬。
各式钢和合金加热时的真空度要乞降淬火冷却方法见表二十二。
表二十二各式钢和合金加热时的真空度要乞降淬火冷却方法
材料
真空度
淬火方法
低
中
高
油
水
气
耐打击钢
(美)S-1(SKS41)
A
B
A
(美)S-(SKS4)
A
B
A
(美)S-
A
B
A
(美)S-4
A
B
A
(美)S-5
A
B
A
油淬火钢
(美)0-1(MnCrWv)
A
B
A
(美)0-(9Mnv)
A
B
A
(美)0-6
A
B
A
(美)0-7(WCrv)
A
B
A
(美)(40CrMnMo)
A
B
A
(美)
A
B
A
(美)5
A
B
A
空气淬火钢
(美)A-
A
B
C
A
(美)A-6
A
B
C
A
(美)A-7
A
B
C
A
(美)D-1
A
B
C
A
(美)D-
A
B
C
A
(美)D-4
A
B
C
A
(美)D-5
A
B
C
A
(美)D-7
A
B
C
A
(美)H-11
A
B
C
A
(美)H-14
A
B
C
A
(美)H-1
A
B
C
A
(美)H-
A
B
C
A
高速钢W系
(美)T-1
A
B
A
E
(美)T-
A
B
A
E
(美)T-
A
B
A
E
(美)T-4
A
B
A
E
(美)T-5
A
B
A
E
(美)T-15
A
B
A
E
高速钢Mo系
(美)M-1
A
B
A
E
(美)M-
A
B
A
E
(美)M-6
A
B
A
E
(美)M-10
A
B
A
E
(美)M-0
A
B
A
E
(美)M-50
A
B
A
钛合金
Ti-Al-4Mn
A
B
D
A
Ti-6Al-4V
A
B
D
A
Ti-
A
B
D
A
Ti-6Al-4V(低O)
A
B
D
A
Ti-6Al-6VZ-5Sn-1(Fe,Cu)
A
B
D
A
Ti-7Al-4Mo
A
B
D
A
不锈钢
A
B
A
A
B
A
A
B
A
40
A
B
A
A
B
A
沉没强硬合金
Ni-spanc
A
B
A
A
AM-50
A
B
A
A
AM-55
A
B
A
A
(美)17-7PH
A
B
A
A
(美)17-4PH
A
B
A
A
铁镍基合金
合金
A
B
A
A
A-86
A
B
A
A
Discaloy
A
B
A
A
Unitemp1
A
B
A
A
钴基合金
Al-Risist1
A
B
A
A
H-1
A
B
A
MAR-M
A
B
A
A
W1-5,HS15
A
B
A
镍基合金
T18合金
A
B
A
A
HastelloyX
A
B
A
Inconelx
A
B
A
A
M-5-J-1
A
B
A
A
RA-
A
B
A
Rene`41
A
B
A
A
Rene`6
A
B
A
A
Rene`6
A
B
A
A
TDNickel棒
A
B
A
WaspaloyA
A
B
A
A
WaspaloyB
A
B
A
A
CTreekAscaloy
A
B
A
注:A-需要前提;B-需改正泵的停机光阴;C-预冷至℃实行油淬;D-用分散泵排出;E-气冷至0℃淬油;
真空度:低-板滞泵;中-增压泵;高-分散泵。
(1)真空淬火工艺职掌实例:
①汽车车灯反射镜凸模(图十)
材料:Cr1MOV
技巧请求:热解决HRc60~6变形愈小愈好。
图十车灯反射镜凸模
该厂引进日本加工技巧,与外商合做,共通建立汽车反射镜。凸面为抛物面,热解决后没法举行加工,故请求模具变形越小越好。原采取盐浴炉淬火,变形达±0.mm,冲件不能到达聚焦反射影响。经真空热解决后变形操纵在0.05mm之内,表面光洁,无氧化脱碳,硬度匀称,运用机能优秀。其真空热解决工艺见图十。本凸模在ZC0型双室油淬负压真空炉内解决。
图十一车灯凸模真空热解决工艺弧线
凸模在高压气淬炉内解决,气淬压为~4×Pa,其了局更好。
②目不锈钢网滚模模芯(图十二)
材料:Cr1MOV
技巧请求:热解决HRc58~6。
图十二目不锈钢网滚模模芯
此件加工六角形不锈钢网用,系出口职责,请求很高。在φ50mm处的六角形网眼要用夸大镜才气看懂得。该厂原采取盐浴淬火,由于残盐嵌在六角形网眼中,需经夸大后才气望见,再用人为办法将残盐从一个个微弱的网眼内剔除,既费时有极易毁坏模眼而致使报废。故用盐浴解决的模芯次品率很高。采取真空热解决后模芯表面光洁,及格率达%,寿命也比从来升高,用户希奇满足。其热解决工艺见图十三。本模芯在ZC-0型双室负压油淬炉内解决。若在加压气淬炉内解决,气淬压力~×Pa,其淬火了局更佳。
图十三不锈钢网滚模模芯
③压铸模
材料:H1
技巧请求:大型繁杂模具HRc4-44
中袖珍优良模具HRc44-46
袖珍模块HRc48-50
设施:采取5bar以上高压气淬炉
工艺:采取分级气淬工艺
详细工艺弧线示企图见图十四。
图十四H1钢真空高压气淬加热冷却工艺示企图
此中Ts为表面热电偶温度,Tc为心部热电偶温度,冷炉升温速度0℃/小时,对流加热炉压bar,预热二次,当Tc=Ts后再升温。
奥氏体化保温光阴:快速升温至℃±5℃,当Ts-Tc<14℃后,保温0分钟。
回充高纯氮分压6.6Pa。
从℃到℃淬火冷速起码8℃/分,在-℃间举行分级,当Ts冷至分级温度区后0分钟赓续快冷到65℃出炉。在停止空气中冷到50℃-0℃举行二次以上回收。
回火起码二次,屡屡回火后模具冷到室温再举行第二次回火。回火光阴按.4分/mm计划,或心部到温度后在保温小时。回火温度按不同硬度请求,时时-℃左右。
()真空淬火的原料了局
①真空淬火对工件表面原料的影响
A)真空状况下加热氧化物的复原影响。
B)元素表现的影响。
C)钢种的影响。
D)冷却方法的影响。
E)回火的影响。
F)真空泵、油增压泵、油分散泵返油的影响。
G)真空淬煤油脱气。
H)炉子暴露率。
I)加热速度影响。
J)充气管道的漏气题目。
②真空淬火工件的变形,减小真空淬火变形的详细办法
A)加热技巧方面
a)屡次预热。
b)在℃如下举行对流加热。
c)升高炉温匀称性,公道安排。
d)公道操纵炉内压力,回填N以1.Pa为好。
B)冷却技巧削减工件变形
a)尽管采取高压气淬代油淬。
b)为削减机关压力,先油淬在Ms点以上出炉气冷。
c)气体分级淬火。
d)操纵油搅拌驱动光阴。
e)削减工件在热态下震荡。
f)料盘、器械的变形,会影响工件变形。
g)厚薄不匀称,锐角处包扎氧化铝棉。
h)公道装炉。
i)高压气淬时,冷却气体的喷发方法。
③真空淬火后钢的板滞机能
在真空淬火加热时,工件有脱气、不氧化、不脱碳,因此有较高的板滞机能。表二十三Cr1MOV钢真空淬火、回火与盐浴淬火、回火后板滞机能对比
淬火温度(℃)
回火温度(℃)
Rm(N/mm)
F(mm)
ak(N.m/cm)
(硬度HRc)
真空淬火
(硬度HRc)
盐浴
真空
盐浴
真空
盐浴
真空
盐浴
淬火态
淬回火态
淬火态
淬回火态
49
4.
.87
1.7
18.4
60.8
61
61.
60.5
4
.4
1.6
14.7
64.7
61.9
65.8
6
40
4.4
.6
1.6
1.6
65.8
60.8
66.
60.8
0
40
19
4.1
1.76
5.1
14.7
61.9
58.6
65.5
59.7
50(冷)
5.1
.5
7.5
6.5
55.
55.6
59.
60.7
注:真空淬火:℃预热5分,淬火保温0分。
盐浴淬火:淬火温度为~℃时,℃预热一小时,淬火保温9分钟;
淬火温度为0~℃时,℃预热6分,淬火保温分钟,~℃分级~分钟后空冷。
④真空淬火产物的运用寿命
真空淬火模具寿命时时升高40~%。
、真空回火(1)总结。
()真空回火的光洁度变为灰色或暗灰色的起因。
以为从10-Pa到10-4Pa,水蒸气峰赓续维持相当大的比例,O的光谱已近消散。高于℃水蒸气着手分解,涌现链式反映,在低于℃温度范畴内,真空炉呈微氧化氛围(或微氧化状况),进而室温至℃温度,恰好是回火解决地区,也便可声明时常真空回火后表面光洁度阴晦或不安稳的起因。
升高真空回火的光洁度的办法:
①升高做事真空度。从1~10Pa升高到1.×10-Pa,方针削减O含量,消除O对工件氧化的影响。
②充入N中参与10%H,使炉内氧化性氛围与H中庸,构成弱复原性氛围。
③削减真空炉隔热屏汲取和排放水气的影响,清除耐火纤维隔热屏吸水性大的瑕疵,采取全金属隔热屏打算。
④回火后快冷,使工件出炉温度低,升高回火光洁度。
⑤升高回火温度匀称性,有益于回火光洁度一致。用上述办法也许使回火工件光洁度到达真空淬火的90%以上。
()真空回火脆性及其避免
第一类回火脆性(不行逆回火脆性)00~50℃。
第二类回火脆性(可逆回火脆性)~℃。
当钢中含Ni、Cr、Mn、Si等合金元素,才有第二类回火脆性,时时碳钢不存在第二类回火脆性。
避免办法:为防第二类回火脆性,请求回火后快冷。
四、罕用金属材料的真空淬火、回火工艺楷模。(1)合金机关钢和超高强度钢注重几点:
①晶粒度,采取淬火温度比划定温度下限或低5~10℃为好。
②元素挥发。回填N到1.Pa或如下。
③超高强度钢可采取等温淬火。
④有回火脆性要快冷。
表二十四罕用合金机关钢真空热解决工艺楷模
钢材商标
淬火
回火
板滞机能(不小于)
温度(℃)
真空度(Pa)
冷却
温度(℃)
真空度(Pa)
冷却
Rm(N/mm)
Rp0.(N/mm)
A(%)
Z(%)
ak(N-m/cm)
45Mn
1.
油
5.×~7.×
油空冷
N快冷
88.6
75.5
10
6
.
0SiMnMoV
1.
1.~0.1
88.6
.5
1
9
.
16SiMnWV
1.
00
空气炉
空冷
1.7
88.6
10
8
.
0MnTiB
1.
00
空气炉
空冷
.7
91.6
10
7
.
0MnMoTiB
1.
00
空气炉
空冷
1
-
9
5
9.
40CrMn
1.
50
5.×~7.×N
快冷
.6
8.5
9
6
.
5CrMnSiA
1.
5.×N
快冷
.7
88.6
10
5
9.
0CrMnSiA
1.
50
10-1或5.×
快冷
.7
88.6
10
5
.
50CrV
1.-0.1
.8
.7
10
-
9.
5CrMo
1.-0.1
.6
8.5
1
8
.
40CrMnMo
1.
.6
.5
10
8
.
0CrMnMo
1.
00
空气炉
空冷
1.7
88.6
10
7
.
5CrMoV
0
1.-0.1
0.1
快冷
75.5
.6
16
6
.
5CrMoV
1.-0.1
60
0.1
91.6
.5
14
8
59.
8CrMoAl
1.
0.1
NAr逼迫
冷却
.6
8.5
14
9
.
0CrMoWV
0
1.
N油
70
0.1
.5
67.4
14
7
9.
40Cr
1.-0.1
油
N5.×
.6
.5
9
6
.
40CrNi
80
1.-0.1
油
N5.×
.6
.5
10
7
.
1CrNi
1.-0.1
N油
00
-
空冷
91.6
.4
11
9
.
7CrNi
80
1.-0.1
N油
0.1,N5.×
N
逼迫
冷却
.7
.6
10
6
.
40CrNiMo
1.-0.1
.6
8.5
1
10
59.
0CrNiMoV
1.-0.1
88.6
.5
1
9
.
45CrNiMoV
1.-0.1
N5.×
1
1.8
7
4
4.
18CrNi4W
1.
00
-
空冷
1.7
8.5
10
10
.
5CrNi4W
1.-0.1
N
N5.×
N
逼迫
冷却
.7
91.6
11
9
.
0CrNi
80
1.-0.1
N油
-
.6
.5
9
8
.
表二十五超高强度钢真空热解决工艺楷模
钢材商标
淬火
回火
板滞机能(不小于)
温度(℃)
真空度(Pa)
冷却
温度(℃)
光阴(小时)
冷却
Rm(N/mm)
Rp0.(N/mm)
A(%)
Z(%)
ak(N-m/cm)
0CrMnSiNiA
1.~0.1
油或60℃±0℃等温
50
1
空冷
>
-
9
40
88.
SiMnMoV
90
1.
油或80℃±0℃等温
0
空冷或N
≥5.1≥
≥≥
9~0~1
40~~50
49
~68..8
~78.4
40SiMnMoV(Re)
90
1.
油0℃等温
50
空冷
15.1~
1~
11.~1
4~50
61..8
~78.4
40SiMnMoCrMoVRe()
90
1.
油
80
空冷或N
≥1.1
≥.9
>8.5
>5
≥49
40SiMnCrNiMoV
1.
油10℃±10℃等温
0~80
空冷或N
≥1~
--
>
>
>.4~98
40CrNiMo()
1.~0.1
油
00
空冷
.1~.
~5.1
10~1
40~50
9.~58.8
1.
油
00~50
空冷或N
5.1~.1
~5.1
10~1
40~50
49~68.6
45CrNiMoV(D6Ac)
1.
油
00
1
空冷或N
.1~.
0.1~.8
10~1
4~50
9.~49
()弹簧钢表二十六罕用弹簧钢真空热解决工艺楷模
钢号
淬火
回火
硬度(HRc)
温度(℃)
真空度(Pa)
温度(℃)
真空度(Pa)
65Mn
预热~加热~80
1.~0.11~1.
70~
先抽真空至1.Pa升至回火温度,回充N至5×~6×Pa
6~40
60SiMnA
预热~加热~
1.~0.11~1.
~
45~50
60SiCrVA
预热~加热~
0.11.
40~
45~5
50CrVA
预热~加热~
0.11.~0.1
70~40
45~50
()轴承钢表二十七罕用轴承钢的真空热解决工艺楷模
钢号
预热
淬火
回火
硬度(HRc)
加热温度(℃)
真空度(Pa)
加热温度(℃)
真空度(Pa)
冷却介质
加热温度(℃)
真空度(Pa)
冷却介质
GCr15
50~
10-1
80~
1~10-1
油
~
空气炉
油
≥60
GCr15SiNn
50~
1~10-1
80~
1~10
油
~
空气炉
油
≥60
GSiMnV(Re)
~
1~10-1
~
1~10
油
~
空气炉
油
≥6
GCrSiMnMoV(Re)
~
1~10-1
~
10~1
油
~
空气炉
油
≥64
(4)合金器械钢表二十八罕用合金器械钢真空热解决工艺楷模
钢号
预热
淬火
回火
硬度HRc
一次预热温度℃
二次预热温度℃
真空度(Pa)
加热温度(℃)
真空度(Pa)
冷却介质
加热温度(℃)
真空度(Pa)
冷却介质
9CrSi
~
1~10-1
~
1~10-1
油
~
空气炉
空气
61~6
CrWMn
~
1~10-1
80~
1~10-1
油
~
空气炉
空气
6~6
CrMn
~
1~10-1
~
1~10-1
油
~
空气炉
空气
60~6
9MnV
~
1~10-1
~80
1~10-1
油
~
空气炉
空气
58~6
5CrMnMo
~
1~10-1
80~
1~10-1
油或氮气
~
5~7×
氮气
8~44
5CrNiMo
~
1~10-1
~
1~10-1
油或氮气
~
5~7×
氮气
9~44.5
Cr1MoV
~
~
1~10-1
~0
1~10-1
油或氮气
~50
空气炉
空气
58~6
Cr6WV
~
~80
1~10-1
~0
10
油或氮气
~50
空气炉
空气
58~6
CrW8V
~50
~
1~10-1
0~0
1~10
油或氮气
~
5~6.7×
氮气
4~47
4Cr5WSiV
~50
~
1~10-1
0~0
1~10
油或氮气
~
5~6×
氮气
8~44
4Cr5WSiV
~50
~
1~10-1
0~0
1~10
油或氮气
~60
5~6×
氮气
40~44
CrW8V
~50
~
1~10-1
0~0
1~10
油或氮气
~
5~6.7×
氮气
9~44.5
7CrSiMnMoV
~
0.1
~
0.1
油或氮气
~00
5~6.7×空气炉
氮气空气
5~0~6
H1
~
~80
0.1
~0
10~1
油或氮气
~
5~6.7×
氮气
45~50
Cr1
~
0.1
~
10~1
油或氮气
~40
空气炉
空气
60~64
(5)高速钢表二十九高速钢真空热解决工艺楷模
钢号
预热
淬火
回火
硬度HRc
一次预热温度℃
二次预热温度℃
真空度(Pa)
加热温度(℃)
真空度(Pa)
冷却介质
加热温度(℃)
真空度(Pa)
冷却介质
W18Cr4V
~
~
1~10-1
~
10~66Pa(回填高纯氮气)
油或~5×Pa的氮气快冷
~
5~6.7×
氮气快冷
61~67
95W18Cr4V
~
~
6~68
W6Mo5Cr4V
~
~
6~67
W6Mo5Cr4VAl
~10
~
64~69
W6Mo5Cr4VAl
~
~
64~69
W1Cr4V4Mo
10~
~
64~68
W18Cr4VSiAlNb
10~
50~
66~70
W1MoCr4VCO5Si
10~
~
65~70
W7Mo4Cr4CO5
10~
~
65~70
WMo9Cr4VCO8
~
~
65~70
W9Mo4Cr4VCO10
10~
~
65~70
W6Mo5Cr4V5Si
NbAl
10~
50~
64~68
注重事变:
① 真空度10~66Pa下加热,避免Cr、Mn、Al合金元素挥发。
②导热性差,要屡次预热。
③淬火温度比向例低10~0℃为好。
④为避免油淬面亮层,用高压气淬。
⑤为避免工件互相粘连,不能将光洁度高的平面叠在一同。
⑥在50~℃回火~次,为维持光洁度90%N+10%H。
(6)不锈耐热钢表三十罕用不锈耐热钢的真空热解决工艺楷模
钢号
淬火
回火
硬度(HRc)
加热温度(℃)
真空度(Pa)
冷却介质
加热温度(℃)
真空度(Pa)
冷却介质
Cr1Cr1
0~0
1
油或~5×Pa氮气
0±0
空气炉
空气
40~45
50±0
空气炉
6~40
±0
5~8×
氮气
~6
4Cr1
0~0
1
油或~5×Pa氮气
50±0
空气炉
空气
40~50
9Cr18
0~0
<1
00±0
50~60
Cr17Ni
~0
1
油
50±0
45~50
Cr17Ni
~0
1
油
±0
0.1
氮气
45~50
1Cr18Ni9Ti
0~1
1.~0.1
氮气或Ar气
-
-
-
-
1Cr1Ni5Ti
~0
1Cr11Ni1WMoV
0~
1.~0.1
N或油
~740~
0.11.~0.1
N
HB.4~.7HB.1~.45
1Cr14Ni1WVB
0±10
1.~0.1
N或油
~680~时效
1.~0.1
N
HB.~.6HB.1~.5
495
1.~0.1或Ar
惰性气体
>40>8
0Cr17Ni4Cu4Nb
~0
1.
Ar气或油
5~8×Ar
惰性气体
>5>1
OCr17Ni7Al
固溶0±10+调度±10
固溶0±10+调度±10
+-7℃严寒解决
1.~0.1
Ar气
时效
±10
高纯Ar5~8×或0.1
Ar气
≥HB6
(17-7PH)
0Cr15Ni7MoAl
1.
Ar
时效±10
≥HB8
(15-7MoPH)
-
-
注重几点:
① 当淬火温度雷同,真空淬火马氏体不锈钢晶粒度比时时电炉晶粒度大甲第,对材料打击韧性没影响。
② 双相不锈钢(1Cr1Ni5Ti)冷速不能太慢,在~℃有脆性想折出,在~℃,有℃脆性,是以冷速很要害。
③ 马氏体不锈钢也许油淬,也也许气淬。
④ 奥氏体镍铬钢用氩冷却和分压,防微N而使板滞机能变坏。
⑤ 对薄件,采取一段或二段预热。
(7)高温合金特征:
① Fe基Ni基高温合金含有Al、Mn、Ti元素以及高含量的Cr,时时先抽高真空10-~10-Pa,而后在高温加热时通入高纯氩,使真空度到1~0.1Pa,对已加工制品尺寸用10-~10-Pa高真空性时效解决。
②热解决时光阴长。希奇固溶时效合金,经16小时以上,其暴露率要希奇小,压升率最幸亏0.1Pa/h,不然时效时空气渗入零件会被氧化。
③高温合金固溶解决请求较快冷却速度,时时水淬炉。
表三十一罕用高温合金真空热解决工艺楷模
合金商标
固溶温度(℃)
固溶光阴(小时)
冷却
真空度(Pa)
时效温度(℃)
时效光阴(小时)
冷却
真空度(Pa)
硬度(HB)
GH7
1±±10
4
气冷
1~0.1
±10
16
气冷
10-1~10-
.~.7
GH14
1±±10
气冷
1~10-1
±10
16
气冷
10-1~10-
.1~.5
GH49
±±10
4
气冷
1~10-1
±10
8
气冷
10-1~10-
.~.5
GH
±±10
55
气冷
1~10-1
±10
10
气冷
10-1~10-
.1~.4
GH44
~1
~0`
气冷
1~10-1
GH18
±10
0`
气冷
10-
GH
1
10-~10-
GH
1±10
0.5
气冷
1~10-1
±10
4
气冷
10-1~10-
GH10
1±10
0±10
1.5~44
气冷
1~10-1
±10
16
气冷
10-1~10-
.~.7
GH0
1±±10
4
气冷
1~10-1
±10
16
气冷
10-1~10-
.~.7
GH11
~1±10
1.5~
气冷
1~10-
GH1
~0
0.5~
气冷
10-1
±10
1~16
气冷
10-~10-
.4~.8
GH15
0±
84
气冷
1~10-1
80±10±10
气冷
10-1~10-
.45~.65
GH9
0~0
气冷
10-1~10-
80±50±10
气冷
10-~10-
.4~.8
(8)钛合金真空淬火(固溶)和时效
表三十二钛合金淬火(固溶)时效工艺楷模
合金商标
真空度(Pa)
固溶温度(℃)
光阴(小时)
时效温度(℃)
光阴(小时)
TC
10-~10-
80~90
~
~1
TC4
~
0.5~
~
TC6
~
~60
TC8
~
~60
TC9
~
~60
TC10
~
~60
TB1
~~
TB
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