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真空热处理高压气淬的工件会变形吗?
2019-08-27 11:56:07
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舟山真空热处理厂家

  真空热处理高压气淬的工件会变形吗?


  国内目前高压气淬的工件变形一般都比较大,其原因是:国内典型真空高压气淬炉炉膛形状是圆形炉膛,炉膛四周均匀布置淬火冷却喷嘴希望获得均匀的气流场。


    实际上,这个结构的炉内冷却的气流均匀性很差,前后炉膛的端面附近气流速度很低,冷却能力差,靠近炉门处的一端比另一端的冷却速度快些。在装料的有效尺寸区间内,冷却气流速度也较低,在圆柱面上正对喷嘴处的气体流速较高,而两个相邻喷嘴之间的冷却能力很低,工件正对喷嘴的喷射冷却痕迹明显。同炉中的工件在不同的位子上的冷却差异十分大。这种情况导致工件的淬火变形很大,工件的抗回火能力不一致


  真空热处理变形小吗?为什么?


  在热处理变形中有两个概念:组织变形和形状结构扭曲变形。研究所得的结果是:真空热处理比其他炉型热处理获得同样组织和硬度时,变形最小。即组织变形最小。

  对于形状结构变形,真空热处理往往不如其他炉型的热处理变形小,其他炉型的热处理,例如淬火,很容易采用分级、等温、炉外校直等方法来控制变形量,真空淬火由于这些功能的不完善,有时反而会增大。

  这两个概念的混淆,给人们的印象是:真空热处理变形小,这是错误或不全面的理解。

  真空热处理实现了热处理的全部或部分工艺在真空状态下进行,如淬火、退火、回火、渗碳、渗铬、氮化等等。结合了真空技术与热处理两种工艺技术后,相比常规的的热处理工艺,真空热处理拥有了更多的优势

  首先,真空热处理可以实现不氧化、不脱碳、不增碳,对工件内部和表面有良好的保护作用。


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  氧化会使金属表面失去光泽,粗糙度增加,精度下降,钢件的强度以及力学性能也会降低。脱碳也就是钢在加热时表面碳含量降低的现象。一般情况下,钢的氧化伴随着脱碳,碳含量降低会明显降低钢的淬火硬度、耐磨性、及疲劳性能。而真空热处理由于金属是在一定的真空度下加热,工件避免了与氧气接触,工件没有氧化,无脱碳,可以得到光亮的表面及较好的热处理质量,同时在真空状态下,也不会发生还原反应,也就不会发生增碳现象。


  其次,真空热处理具有脱气的作用,可以提高金属等材料的机械性能、净化表面。


  金属坯料在冶炼时会吸入空气中极少量的氢气、氮气、一氧化碳等气体,从而产生微小气孔,易造成氢脆等缺陷。硬质合金,在压制时也会有空气进入。在真空热处理中,真空状态对液态金属有明显的除气效果,对固态金属中溶解的气体也有很好的排除作用,从而消除氢脆等缺陷,提高材料的塑性、韧性和疲劳强度,提高工件的整体机械性能。同时真空中氧化物会发生分解,形成的游离氧立即排出真空室,可以使金属表面质量进一步改善,起到净化作用。


  第三,真空热处理后的工件变形小。一般来说,被处理的工件在炉内靠热辐射加热,内外温差较小,热应力小,因而决定了真空热处理工艺处理的工件变形小。同时在真空下加热和在真空下淬火,自动完成,避免了热态下工件在空气中的搬运,减少了人为加工变形。这样就大大减少了后期的机加工量。


  除了以上3个主要优势外,真空热处理在可控环境下加热和真空淬火,还可以可减少工件合金元素的挥发性,保证工件的热处理质量。同时,真空热处理炉热效率高,可实现快速升温和降温,稳定性和重复性好。


  真空热处理的特点


  高质量、低成本、低能耗、环保是衡量热处理技术先进性的重要指标。那么真空热处理哪些优点特点呢?小编给大家来总结一下:


  1、可以实现少氧和无氧化、不脱碳、不渗碳的光亮热处理;


  2、零件变形量显著减小。真空热处理的传热形式主要为辐射,对流和传导作用很小。真空热处理自动化程度高、炉温易于控制,炉内温服分布比较均匀,因而工件热变形较小。


  3、提高零件的机械性能,延长使用寿命。金属工件在真空中被加热,脱出其中部分气体,加之真空热处理极少或不产生脱碳现象,因而机械性能得到提高。


  4、减少或取消下一道工序的机械加工工序或加工余量,提高生产效率。由于真空热处理后零件变形量较小,表面光洁度高,可以较少下一道工序的加工余量,或者只做抛光吹砂等表面处理(当然根据工艺需要也可直接做进一步的表面改性处理),即可得到满意的质量,同时可减少加工费用,降低成本的目的。


  5、减少环境污染。真空热处理是在密闭的真可怜内进行的,环境清洁,较少或无油雾和异味产生,多数真空炉的外壳体都制作成水冷却式,热损失少,因而减少了能耗。


  6、节省电能。真空热处理保温效果好,热损失少,因而减少了能耗。


  7、易于实现自动化,提高自动化程度,提高工件热处理的质量。


  由于真空热处理过程所需要的工作参数的信号(如:温度、压力、流量、时间、逻辑动作等)均可由现代传感器接受并传输,并可预编出全部定量的工艺路线和执行程序。所以,真空炉控制的设计几乎全部结合并采用了与计算机相关的程序控制、调节、显示技术。使设备的操作自动化程度,执行工艺的正确性,设备工作的重复性,人机对话与实时监控的灵活性等都大大提高,从而保证了产品热处理质量的一致性。


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