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真空热处理工艺大全读懂你就是专家

来源:热处理 时间:2022/7/14
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1、工艺道理

(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-

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(%)

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)

.7×10-

~

1.×10-

铁与铁合金,硅钢,不锈钢

4×10-

>1

6.7×10-

>1

6.7×10-

1.×10-

~

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

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.

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

N5.×

.6

.5

9

6

.

40CrNi

80

1.-0.1

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.

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

00

空冷

.1~.

~5.1

10~1

40~50

9.~58.8

1.

00~50

空冷或N

5.1~.1

~5.1

10~1

40~50

49~68.6

45CrNiMoV(D6Ac)

1.

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

~

空气炉

≥60

GCr15SiNn

50~

1~10-1

80~

1~10

~

空气炉

≥60

GSiMnV(Re)

~

1~10-1

~

1~10

~

空气炉

≥6

GCrSiMnMoV(Re)

~

1~10-1

~

10~1

~

空气炉

≥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

~

空气炉

空气

61~6

CrWMn

~

1~10-1

80~

1~10-1

~

空气炉

空气

6~6

CrMn

~

1~10-1

~

1~10-1

~

空气炉

空气

60~6

9MnV

~

1~10-1

~80

1~10-1

~

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

50±0

45~50

Cr17Ni

~0

1

±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

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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