13913110212由于真空熱處理具有的一系列特點(diǎn),使得這項(xiàng)現(xiàn)代的新工藝得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。從處理材料來看,該工藝可以處理碳鋼、不銹鋼、合金鋼、耐熱合金、磁性材料、鈦及鈦合金、鋯及鋯合金、工具鋼(含模具鋼、刃具鋼)。從產(chǎn)品的構(gòu)件來看,航空工業(yè)中的飛機(jī)機(jī)翼大梁、起落架、髙度螺栓等結(jié)構(gòu)件,機(jī)械制造中的齒輪、軸類、工具、夾具、模具等都需要進(jìn)行真空熱處理。從應(yīng)用的工藝領(lǐng)域來看,在機(jī)槭、冶金、能源、交通、航天、航空、航海、兵器、建筑、輕工、紡織、化工、石油、電子、電器等行業(yè)都需要真空熱處理。真空熱處理在機(jī)械、電子產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降耗,發(fā)揮材料潛力,提高產(chǎn)品壽命方面都有重要作用,下面分類介紹
真空退火的特點(diǎn)
由于在真空加熱中,有脫氣、脫脂、清除銹跡的作用,溶解于金屬中的氣體容易排出去,所以真空退火后的零件表面清潔、光亮。真空退火時(shí)經(jīng)過壓力加工產(chǎn)生變形的晶粒得到恢復(fù),同時(shí)形成新的晶粒,使得組織得到均勻細(xì)化,因而改變了材料的力學(xué)性能。真空退火之后材料表面沒有潤滑劑的痕跡,表面干燥,可以不經(jīng)過酸洗或噴砂的清潔工序就可以直接電鍍,達(dá)到實(shí)現(xiàn)縮短工藝流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的1.3.1.2真空退火應(yīng)用范圍
(1)難熔金屬的退火。鉬、鎢、鉭、鈷、釩、鋯等金屬熔點(diǎn)很高,而且又易氧化,易被耐火材料污染,在加工時(shí)度和硬度又很高,如果其中含有氫、氧、氮等氣體,會(huì)使材料延展性變差,為了把它們變成型材,則經(jīng)過真空退火之后,軟化了這些材料,再進(jìn)行壓力加工
(2)軟磁合金的退火。軟磁合金一般采用真空熔煉和真空軋制獲得,因?yàn)樗跍囟取毫Α⑤椛浜蜋C(jī)械負(fù)荷的作用下,還保證有穩(wěn)定的磁性,因此需要用真空退火處理
(3)硅鋼片的退火。為了排除硅鋼片中的氫、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等氣體,清除氧化物和硫化物,消除內(nèi)應(yīng)力和晶界畸變,提高磁感應(yīng)度,降低單位鐵損,需要真空退火。
(4)鐵鎳合金和鐵硅合金的退火。日的是組織結(jié)構(gòu),提高韌性
(5)電工鋼的退火。目的是提高塑性和均勻磁性
(6)不銹鋼的退火。目的是提高不銹鋼的抗晶間腐蝕能力
(7)結(jié)構(gòu)鋼的退火。目的是提高度和表面光亮度。
(8)鋼絲及熱電偶絲的退火。目的是獲得光亮的表面,消除加工應(yīng)力,去除金屬絲中含有的氮和氧等有害氣
真空淬火的主要目的是和化金屬構(gòu)件的質(zhì)量,特別是表面層的質(zhì)量。對于工具鋼而言,真空淬火后可以保證足夠的硬度要求,而且表面光亮度好,變形小,硬度高且均勻使用壽命長,后加工工藝簡單,生產(chǎn)周期短
鋼在真空淬火后,表面光亮是由于供給表面無氧化膜,附著在供給表面的油污雜質(zhì)被揮發(fā),從而使金屬零件表面有光澤。真空淬火緩慢且均勻,氣冷淬火后工件原地冷卻不必移動(dòng),因此變形小且有規(guī)律。真空淬火后無氧化、脫碳,高合金工具鋼由于淬火加熱溫度高真空加熱后高活性的表面在油淬時(shí)將發(fā)生瞬時(shí)滲碳,形成一小層滲碳層,因此使真空淬火后的硬度比普通淬火時(shí)高而且均勻,不會(huì)出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。真空加熱時(shí)的脫氣作用可以提高材料的度、耐磨性、抗咬合性能及疲勞度,所以真空淬火后工件的壽命普遍較高。
真空高壓氣淬是在真空狀態(tài)下將被處理工件加熱,而后在高壓力、高流速的冷卻氣體中進(jìn)行快速冷卻,提高被處理工件表面硬度的工藝過程之。真空高壓氣淬與普通氣淬、油淬、鹽浴淬火相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn):
①工件表面質(zhì)量好、化、無增碳;
②淬火均勻性好、工件變形小;
③淬火度可控性好,冷卻速度可以控制:
④生產(chǎn)率高,省掉了淬火后的清洗工作;
⑤無環(huán)境污染適合真空高壓氣淬的材料很多,主要有:高速鋼(如切削工具、金屬模、壓模、量規(guī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)用軸承)、工具鋼(鐘表零件、夾具、壓床)、模具鋼、軸承鋼等。
真空滲碳原理
真空滲碳是將機(jī)械零件在真空中加熱,當(dāng)達(dá)到鋼材臨界點(diǎn)溫度以上時(shí),停留一段時(shí)間并進(jìn)行脫氣及脫除氧化膜,然后通入經(jīng)過凈化的滲碳?xì)怏w(如ch4、c3、h8等),以進(jìn)行滲碳及擴(kuò)散。真空滲碳的滲碳溫度高,可達(dá)1030℃,滲碳速度快。滲碳零件經(jīng)脫氣、去氧化物而使表面活性提高,提高了隨后的擴(kuò)散速度,滲碳與擴(kuò)散反復(fù)交替進(jìn)行,直到達(dá)到要求的表面濃度和深度為止。
真空滲碳的特點(diǎn)
真空滲碳深度與表面濃度可以控制;真空滲碳可以改變金屬零件表層的冶金學(xué)性質(zhì);真空滲碳有效滲碳深度比其他方法滲碳實(shí)際深度更
真空回火的目的是將真空淬火的優(yōu)勢(產(chǎn)品不氧化、不脫碳、表面光滑、無腐蝕污染等)保持下來,如果不采用真空回火,將失去真空淬火的優(yōu)越性。對熱處理后不進(jìn)行精加工、需要進(jìn)行多次高溫回火的精密工具更是如此真空回火的應(yīng)用與真空淬火緊密相連,凡是真空淬火后的機(jī)械零部件,為了減少或消除淬火應(yīng)力,保證相應(yīng)的組織轉(zhuǎn)變,提高材料的塑性和韌性,獲得硬度和度,穩(wěn)定工件尺寸等工藝需要,都要經(jīng)過真空回火處理。
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