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真空热处理和退火的区别!
2019-09-29 09:51:23
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宝山模具钢真空热处理哪家好?

  真空热处理和退火的区别!


  退火是真空热处理的一种,真空热处理是指金属材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,改变材料表面或内部的化学成分与组织,获得所需性能的一种金属热加工工艺,真空热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。这个过程可以借助陶瓷换热器来实现,陶瓷换热器的生产工艺与窑具的生产工艺基本相同,导热性与抗氧化性能是材料的主要应用性能。它的原理是把陶瓷散热器放置在烟道出口较近,温度较高的地方,不需要掺冷风及高温保护,当窑炉温度1250-1450℃时,烟道出口的温度应是1000-1300℃,陶瓷换热器回收余热可达到450-750℃,将回收到的的热空气送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧,这样直接降低生产成本,增加经济效益。


  退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的真空热处理工艺。


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  真空热处理工艺三要素是什么?


  真空热处理是钢在固态下加热到预定的温度,保持一定的时间,然后以某种冷却方式冷却下来的一种加工工艺。


  真空热处理工艺流程:

  加热→保温→冷却。金属真空热处理的目的就是使金属材料、制品的局部或整体的性能得到改善;真空热处理工艺方法,就是将金属加热到预定温度保温一定时间然后进行冷却的过程。对于钢铁的加热来说,“温度”是第一重要的,也是最为敏感的,温度的准确度确定是真空热处理的第一步。“加热时间”的长短与不同的钢种、炉型、装炉等有关。有些人对此不是十分重要,往往仅从温度上衡量,但是其他力学性能上往往存在潜在的不合格因素,只有使用了以后才能知道真空热处理质量的好坏。“速度”在真空热处理工艺过程中是最难掌握且十分重要的一个环节,这个技能的掌握需要较长时间的实际训练合摸索,而且较好的理论基础作为支持,才能得到提高。真空热处理工艺过程的组织转变规律包括:钢件的加热转变,理论依据是铁碳相图;钢的冷却转变,包括珠光体转变、马氏体转变、贝氏体转变、回火转变,理论依据是CCT、TTT以及淬透性曲线等。根据钢的组织转变规律制订的具体真空热处理加热温度、保温时间、冷却方式等参数,就是真空热处理工艺参数。真空热处理工艺中的三要素是温度、时间、(加热和冷却)速度。这三个要素贯穿于真空热处理技术工人或技术人员的操作技能训练的整个过程,是真空热处理工艺人员成才的关键。


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  真空热处理的作用


  真空热处理的作用是改善材料的力学性能,消除残余应力,提高金属的可加工性。根据真空热处理目的的不同,真空热处理工艺可分为两大类:初真空热处理和终真空热处理。


  1.初步的真空热处理


  预真空热处理的目的是提高加工性能,消除内应力,为最终真空热处理制备金相组织。真空热处理工艺包括退火、正火、时效、回火等。

  (1)退火和正火退火和正火用于粗加工后的产品。对于含碳量大于0.5%的碳钢和合金钢,通常采用退火处理来降低其硬度。对含碳量小于0.5%的碳素钢和合金钢进行归一化处理,以避免在硬切削过程中粘着刀具。退火正火可以细化晶粒,使组织均匀,为后期真空热处理做好准备。退火和正火通常在粗化后和粗化前进行。


  (2)时效处理时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。


  为避免运输工作量过大,对于一般精度较高的零件,在完成老化处理前可以进行安排。但对精度要求较高的零件(如坐标镗床的箱体等),应安排两个或多个老化过程。简单零件一般不会老化。


  除铸造外,对于刚性较差的精密零件(如精密螺杆),为了消除加工过程中产生的内应力,稳定零件的加工精度,常在粗加工和半精加工之间进行时效处理。有些轴类零件的加工,直线加工在学校也要安排老化处理。


  (3)回火回火是指淬火后的高温回火处理,可获得均匀细致的回火soxite结构,为以后表面淬火渗氮处理时减少变形做好准备。因此,回火和回火也可以作为预处理。


  由于淬火回火后零件综合力学性能良好,也可作为一些硬度和耐磨性要求较低的零件的最终真空热处理工艺。


  2.最终真空热处理


  真空热处理的最终目的是提高机械性能,如硬度、耐磨性和强度。


  淬火分为表面淬火和整体淬火。表面淬火由于其变形、氧化、脱碳小而得到广泛的应用,表面淬火还具有外强度高、耐磨性好、内部韧性好、抗冲击性强等优点。为了提高表面淬火零件的力学性能,通常需要进行淬火回火或正火等真空热处理作为预备真空热处理。一般工艺路线为:落料—锻造—正火(退火)—粗加工—调质—半精加工—表面淬火—精加工。


  (2)渗碳淬火渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢,首先改善零件表面的含碳量,淬火后获得表面硬度高,但仍保持一定的强度和高韧塑性。渗碳分为整体渗碳和局部渗碳。局部渗碳对非渗碳部位采取防渗措施(镀铜或防渗材料)。由于渗碳淬火变形大,且渗碳深度一般在0.5~2mm之间,所以渗碳过程一般安排在半精加工和精加工阶段。其工艺路线一般为:下料-锻造-正火-毛坯、半精加工-渗碳-淬火-精加工。


  当局部渗碳部位的非渗碳部位的边距增大时,应制定去除多余渗碳层的工艺方案,去除多余渗碳层的工艺应安排在渗碳后,淬火前进行。


  氮化处理氮化是氮原子穿透金属表面获得一层含氮化合物的过程。渗氮层可提高表面硬度、耐磨性、疲劳强度和耐腐蚀性。渗氮处理的温度很低,变形小,和氮化层很薄(一般不超过0.6~0.7毫米),氮化过程应安排早在可能的情况下,为了减少氮化变形,高温回火消除应力后一般需要切割。


  真空热处理不仅是某些特殊合金真空热处理的必要手段,而且已广泛应用于一般工程钢的真空热处理,特别是工具、模具和精密接头的真空热处理。众所周知,真空真空热处理后的零件变形小,质量好,工艺本身灵活,无污染。


  经真空烟台真空热处理的使用寿命比一般真空热处理的使用寿命长。例如,有些模具经真空真空热处理后的寿命比原盐浴处理的模具寿命高40~400%,许多工具的寿命可提高3~4倍。此外,真空加热炉可以在较高的温度下工作,工件表面保持干净,从而加快了化学真空热处理的吸附和反应过程。因此,某些化学真空热处理,如渗碳、渗氮、渗铬、渗硼、多元共渗等,可以得到更快、更好的效果。


  


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