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介绍模具钢材真空热处理工艺
2019-08-26 15:31:31
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湖州模具钢真空热处理

  介绍模具钢材真空热处理工艺


  1)清洗采用真空脱脂方法是目前最先进和可靠的方法。


  2)真空度是重要的工艺参数。在高温高真空度下,钢中的合金元素易蒸发,会影响模具零件表面质量和性能。


  模具钢加热温度和真空度要求关系如表3-1


  表3-1模具钢加热与真空度的关系

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  1.加热与预热温度。真空热处理的加热温度为1000--1100oC时,应在800oC左右进行一次预热。加热温度高于1200oC时,形状简单,小型的零件,在850oC进行一次预热:较大的或形状复杂的零件,应进行两次预热。第一次500-600oC:第二次850oC左右。


  2.保温时间。由于真空加热主要靠辐射,而低温时辐射加热较慢,故平均加热速度比油对流的炉子慢,加热时间相应要延长,一般认为真空加热时间为盐浴炉的6倍;空气炉加热时间的2倍。


  设K为保温时间系数,B为工件有效厚度,T为时间裕量,则保温时间C可按下式C=KB+T.K和值见表3-2


  表3-2真空淬火保温时间计算参数

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  1.冷却。真空炉常用冷却气体为Н2,He,N2,Ar.如以H2的冷却时间为1,则He,N2,Ar的冷却时间分别为1.2,1.5,1.75。空气中氢气含量大于55%时,就有爆炸危险。所以氢气虽然冷却快,但人们仍然很少采用。氢气的价格为N2气的10倍。国外最佳气体选择为60%-70%的He和30%-40%的N2。0.6MPa以上真空炉冷却气体可采用净化装置,再生利用,气体可多次循环利用(一般可达50次),可降低热处理成本。国内真空炉采用高纯氮(99.99%)较多一般用液氮装置。实践证明:0.6MPa循环气体,流速为60-80m/s时,其冷却能力已达到或超过55oC盐浴冷却或冷却流态床。有较满意的冷却效果。常用模具钢真空热处理工艺见表3-3


  表3-3常用模具钢真空热处理工艺

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  模具钢材真空热处理技术


  模具钢真空热处理技术的广泛应用一方面提高了零件产品的性能,另一方面也促进了其本身工艺水平和处理设备的快速进步,当前相关关键技术的不断突破,工艺的日渐完善,生产过程的自动化和智能化程度不断提高,都促使了相关技术和新产品的蓬勃发展。


  模具钢真空热处理技术是近些年发展起来的一种新型的热处理技术,它所具备的特点,正是模具制造中所迫切需要的,比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气,消除氢脆,从而提高材料(零件)的塑性、韧性和疲劳强度。真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素,决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。


  热处理过程的计算机模拟技术的成功开发和应用,使得模具的智能化热处理成为可能。由于模具生产的小批量(甚至是单件)、多品种的特性,以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点,又使得模具的智能化热处理成为必须。在国外的发达国家,如美国、日本等,在真空高压气淬方面,发展的也很快,主要针对目标也是模具。


  模具钢真空热处理中主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空回火。为保持工件(如模具)真空加热的优良特性,冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要,模具淬火过程主要采用油冷和气冷。对于热处理后不再进行机械加工的模具工作面,淬火后尽可能采用真空回火,特别是真空淬火的工件(模具),它可以提高与表面质量相关的机械性能,如疲劳性能、表面光亮度、耐腐蚀性等。


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