【康沃真空網(wǎng)】真空淬火的優(yōu)勢(shì)
真空熱處理的技術(shù)在國(guó)外應(yīng)用得較早,美國(guó)的海斯公司和日本真空研究所在1968年先后研制出真空淬火油和水劑淬火劑,從而真空淬火技術(shù)在熱處理行業(yè)得到迅速的發(fā)展,從單室爐發(fā)展到了多組合機(jī)群,從一般的真空淬火發(fā)展到高壓氣淬、真空水劑淬火、真空滲碳、真空碳氮共滲及多元共滲等。經(jīng)過(guò)幾十年的努力,國(guó)內(nèi)真空爐制造廠商在設(shè)計(jì)、制造水平和質(zhì)量得到了很大的提高,用國(guó)產(chǎn)真空設(shè)備替代從國(guó)外進(jìn)口的真空設(shè)備逐漸增多,從而降低了使用單位的生產(chǎn)成本,使真空熱處理的應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大。目前已經(jīng)在各種工模具鋼、不銹鋼、軸承鋼、碳鋼、硬質(zhì)合金、合金鋼及高合金鋼等重要零件的真空熱處理和真空化學(xué)熱處理上得到了較好的應(yīng)用,因?yàn)檎婵諢崽幚砭哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn):
(1)可以實(shí)現(xiàn)光亮淬火
工件在低于大氣壓力下加熱,不接觸空氣,表面不會(huì)發(fā)生變化,當(dāng)爐內(nèi)的真空度抽到1~10-1Pa時(shí),工件表面達(dá)到了不脫碳、不滲碳的目的,從而實(shí)現(xiàn)了光亮淬火的目的。1983年衡陽(yáng)紡機(jī)廠從首都機(jī)械廠(現(xiàn)在的神箭)購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)雙室真空淬火爐,用于GCr15軸承鋼做的紡機(jī)零件錠底的光亮淬火,該錠底的技術(shù)要求非常的高,其錠底的內(nèi)部頂尖處,冷沖壓R后不再進(jìn)行任何機(jī)加工,淬火后表面不允許有任何脫碳等缺陷,以前用含氰化鈉的鹽浴加熱的,后改變用50%NaCl+50%Na2CO3的中溫鹽加熱,淬火介質(zhì)是用20%濃度的NaOH水溶液,其操作條件較差。用真空爐淬火后質(zhì)量得到了很好的保證和提高,操作條件得到了極大的改進(jìn)。用Cr12MoV鋼制造的針織機(jī)上的三角經(jīng)真空淬火后產(chǎn)品質(zhì)量很穩(wěn)定又耐磨,提高了產(chǎn)品的壽命。從此在紡機(jī)行業(yè)中,根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格要求,有關(guān)企業(yè)分別購(gòu)買(mǎi)了各種規(guī)格的國(guó)產(chǎn)真空爐,椐不完全統(tǒng)計(jì)約30余臺(tái)國(guó)產(chǎn)真空爐在使用。
另外,在精密的小、微型(軸承內(nèi)徑﹤9mm)軸承上應(yīng)用得也較多,如浙江慈溪的慈興、上海微型、上海中隆,上海鳴志等軸承廠的不銹鋼和軸承鋼等材質(zhì)做的軸承套圈進(jìn)行真空淬火后的質(zhì)量非常好,因?yàn)樘兹?jīng)真空淬火后表面沒(méi)有脫碳、滲碳現(xiàn)象,套圈的材質(zhì)又可以進(jìn)行脫氣,其雜質(zhì)可以降低到1.5ppm以下,使硬度分布均勻,畸變極小,從而提高軸承的耐磨性,并具有高的彈性極限和接觸疲勞強(qiáng)度,延長(zhǎng)了軸承的使用壽,提高了市場(chǎng)竟?fàn)幠芰Α?/p>
?。?)具有脫氣作用
在真空度低于金屬或合金的相應(yīng)分解壓力時(shí),其氧化物會(huì)發(fā)生分解,形成的游離氧并立即被排出真空室外,使工件內(nèi)部的質(zhì)量得到提高。鋼鐵零件的坯料在冶煉時(shí)會(huì)吸入大氣中的極少量的氫氣、氮?dú)?、一氧化碳等氣體,從而產(chǎn)生微小氣孔,易造成氫脆等缺陷。硬質(zhì)合金,在壓制時(shí)也會(huì)有空氣進(jìn)入。所以對(duì)于工模具鋼來(lái)說(shuō),通過(guò)真空技術(shù)可以將工件內(nèi)部的殘佘氣體抽掉,使組織得到純真。對(duì)于硬質(zhì)合金來(lái)說(shuō),通過(guò)真空處理同樣可以將工件內(nèi)部的殘余氣體抽掉。如湖南某硬質(zhì)合金廠用于鉆礦機(jī)械上的鑿巖工具的硬質(zhì)合金柱(片)的固溶處理,從1992年開(kāi)始在衡陽(yáng)紡機(jī)進(jìn)行真空處理,十幾年前該公司自己購(gòu)買(mǎi)了北京機(jī)電所的真空爐,專(zhuān)門(mén)做真空固溶處理等的真空熱處理,經(jīng)真空固溶處理后的硬質(zhì)合金在服役時(shí)可以不易碎裂,從而提高了耐磨性和沖擊靭性,延長(zhǎng)了使用壽命,在硬質(zhì)合金行業(yè)得到了推廣。由于真空技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于Cr12MoV、Cr12、Cr4W2MoV、6Cr4W3Mo2VNb(65Nb)、9CrSi、7CrMo3V2Si(LD)、W6Mo5Cr4V2等冷作模具鋼和需要承受較大負(fù)荷及強(qiáng)韌性的3Cr2W8V、4Cr5MoSiV1、5Cr4W5Mo2V等的熱作模具鋼而言,用它們制作的拉伸模、擠壓模、熱碾模等,因?yàn)樵谡婵諣t內(nèi)加熱時(shí)具有脫氣作用,真空淬火后其強(qiáng)度和耐磨性能得到了很大的提高,模具的使用壽命一般可以提高30%~120%,個(gè)別的使用壽命還會(huì)更高。對(duì)于W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V1、W18Cr4VCo5、W4Mo3Cr4Vsi、W2Mo8Cr4Co8(M42)等高速鋼刀具用真空淬火不但可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,更主要的可取代高耗能的高溫鹽浴淬火生產(chǎn)線,可以節(jié)約大量的能源及減少環(huán)境污染,改善操作條件。真空爐在中小型企業(yè)及專(zhuān)業(yè)工模具工廠使用得比較普遍。特別是私人企業(yè)在刀具、工模具及電動(dòng)工具等工件的淬火上采用真空爐的比率也在逐漸增多。
(3)可以減少熱處理后的機(jī)加工余量
真空熱處理因?yàn)闆](méi)有氧化脫碳現(xiàn)象,畸變很少且清潔光亮,所以廣泛用于GCr15、W6Mo5Cr4V2、27SiMnMoVA油泵油嘴偶件的真空淬火和真空滲碳,這樣可以避免用鹽浴爐造成偶件內(nèi)孔有時(shí)因殘鹽清冼不干凈或者用保護(hù)氣氛造成表面出現(xiàn)黑色組織(脫碳)現(xiàn)象,對(duì)于27SiMnMoVA滲碳鋼的針閥體來(lái)說(shuō),它的0.5~0.9mm滲碳層用真空滲碳能得到保證,而用可控氣氛爐滲碳較難得到保證。對(duì)于柱塞泵等精密液壓件來(lái)說(shuō),用真空淬火可以減少畸變,提高耐磨性,確保工件質(zhì)量穩(wěn)定。油泵油嘴偶件及柱塞泵液壓件應(yīng)用真空技術(shù)淬火已經(jīng)幾十年了,在提高產(chǎn)品質(zhì)量上得到了廣泛的認(rèn)可。
?。?)清潔工藝
真空熱處理是清潔熱處理工藝,它在整個(gè)熱處理過(guò)程中占有重要地位,它可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,可以改變熱處理車(chē)間的面貌,改善操作環(huán)境,是一個(gè)值得推廣應(yīng)用的技術(shù)。
(5)真空滲碳的優(yōu)勢(shì)
真空滲碳比可控氣氛爐滲碳的產(chǎn)品質(zhì)量好,對(duì)于要控制淬火變形的齒輪滲碳,在用可控氣氛爐滲碳后需要用淬火壓床進(jìn)行邊淬火邊矯正,其質(zhì)量有時(shí)還達(dá)不到技術(shù)要求,況且滲碳層的滲層和碳濃度分布均勻性較難得到保證,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)氧化現(xiàn)象,造成非馬黑色組織的出現(xiàn),生產(chǎn)率有時(shí)也會(huì)受到影響,所以對(duì)于質(zhì)量要求較高的摩托車(chē)、汽車(chē)減速器、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)等部件內(nèi)的中小型齒輪及齒輪軸等工件的滲碳,在有條件的企業(yè)中已經(jīng)逐漸從可控氣氛滲碳向真空滲碳過(guò)渡。對(duì)于質(zhì)量要求更高的齒輪及齒輪軸等工件的滲碳,可用低壓真空滲碳與高壓氣淬技術(shù),它在國(guó)內(nèi)已逐漸得到應(yīng)用,如上海汽車(chē)減速器有限公司、淅江雙環(huán)傳動(dòng)機(jī)械有限等公司應(yīng)用法國(guó)ECM的技術(shù)已經(jīng)具有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)。擁有該技術(shù)的國(guó)產(chǎn)設(shè)備也已投放市場(chǎng)多年了。
真空淬火介質(zhì)
真空淬火的輔料有裝料架(筐)及裝料盤(pán)、氮?dú)夂痛慊鸾橘|(zhì)。其中裝料架(筐)及裝料盤(pán)需要用40Cr25Ni20等耐熱鋼材料制作,氮?dú)饨ㄗh用含量>99.995%的液氮較好,因?yàn)橛靡旱鼙WC氮?dú)獾募兌?,操作維護(hù)較方便。淬火介質(zhì)需要用專(zhuān)門(mén)的真空淬火油,它適合低于大氣壓條件下使用,其餾程短,飽和蒸氣壓低,抗氧化能力強(qiáng),不易揮發(fā),易抽真空。光亮性好易清洗,油的帶耗少。熱氧化安定性好,冷卻性能穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。所以淬火后的工件硬度均勻性好,畸變少且清潔光亮??茲?rùn)公司擁有很成熟的經(jīng)驗(yàn)及友好的售后服務(wù),可以根據(jù)工件的規(guī)格不同,做到量身定制,提供冷卻速度不同的快中慢三種真空淬火油。
行業(yè)使用情況
目前使用國(guó)內(nèi)外真空設(shè)備的數(shù)量,椐不完全統(tǒng)計(jì)有2000余臺(tái)套,其中分別在工模具、軸承、油泵油咀、液壓件、齒輪、硬質(zhì)合金等行業(yè)使用。