真空熱處理技術(shù)在鍛壓行業(yè)的典型應(yīng)用
發(fā)布日期：2021-01-26
真空熱處理技能作為一種先進(jìn)熱處理出產(chǎn)技能，在我國(guó)已有40多年的開(kāi)展前史，廣泛應(yīng)用于各種資料，具有無(wú)氧化、外表質(zhì)量好、變形細(xì)小、無(wú)污染等諸多優(yōu)勢(shì)。本文著重介紹了真空熱處理技能在鍛壓職業(yè)的典型應(yīng)用，包含H13模具鋼的真空淬火（油淬、高壓氣淬、氣油淬）。最后，本文提出了真空熱處理技能在鍛壓職業(yè)的應(yīng)用展望。
真空熱處理技能簡(jiǎn)介
使用真空熱處理技能處理的產(chǎn)品和零件具有無(wú)氧化、無(wú)脫碳、脫氣、脫脂、外表質(zhì)量好、變形細(xì)小、歸納力學(xué)功能優(yōu)異的長(zhǎng)處。同時(shí)真空熱處理設(shè)備也具有無(wú)污染、無(wú)公害、自動(dòng)化程度高的突出長(zhǎng)處，因此真空熱處理技能廣泛應(yīng)用于各種精細(xì)產(chǎn)品零件的出產(chǎn)中。能夠說(shuō)，真空熱處理已成為當(dāng)前先進(jìn)熱處理出產(chǎn)技能的主要標(biāo)志。
我國(guó)真空熱處理技能的基礎(chǔ)研究始于20世紀(jì)70年代，而后閱歷了技能引進(jìn)、消化吸收和自主開(kāi)發(fā)的進(jìn)程。20世紀(jì)90年代，跟著航空、航天等國(guó)防工業(yè)和機(jī)械制作等職業(yè)的迅猛開(kāi)展，真空熱處理技能和裝備得以推行。目前我國(guó)真空熱處理爐主要產(chǎn)品有真空油淬爐、真空高壓氣淬爐、真空回火爐、真空釬焊爐、真空燒結(jié)爐、真空低壓滲碳爐、真空滲氮爐和真空熱處理連續(xù)出產(chǎn)線等。
真空熱處理技能廣泛應(yīng)用于各種資料，包含普通碳鋼、合金鋼、模具鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、鈦合金、磁合金、彈性合金、銅合金及高純鋁箔等。這些資料被廣泛地應(yīng)用于冶金、機(jī)械、化工、電子、轎車(chē)、航空航天等職業(yè)。
鍛壓是裝備制作業(yè)的基礎(chǔ)職業(yè)。在機(jī)械裝備中，鍛壓產(chǎn)品占比很高，如轎車(chē)的簡(jiǎn)直悉數(shù)要害零部件（曲軸、連桿、凸輪軸、半軸、傳動(dòng)齒輪等），飛機(jī)的承載要害構(gòu)件（飛機(jī)機(jī)體中的框、梁、起落架、接頭號(hào)；發(fā)動(dòng)機(jī)中的盤(pán)、軸、環(huán)等），液壓、泵類(lèi)機(jī)械的近一半零部件等。出產(chǎn)這些鍛件的模具以及鍛壓產(chǎn)品，簡(jiǎn)直悉數(shù)都要經(jīng)過(guò)熱處理?；?yàn)榱烁倪M(jìn)資料的成形功能，或?yàn)榱嗽鰪?qiáng)零部件的機(jī)械功能及外表質(zhì)量。真空熱處理作為一種先進(jìn)的熱處理技能，不只能為很多優(yōu)質(zhì)的鍛壓產(chǎn)品提供質(zhì)量確保，還能處理傳統(tǒng)熱處理能耗大、污染環(huán)境的問(wèn)題。下面就幾個(gè)真空熱處理技能在鍛壓職業(yè)的典型應(yīng)用做詳細(xì)介紹。
H13模具鋼的真空淬火
H13模具鋼廣泛應(yīng)用于熱鍛模具、熱擠壓和壓鑄模具。為了取得亮光的外表和高強(qiáng)、高韌功能，并減小冷卻應(yīng)力和畸變，對(duì)不同尺寸和技能要求的H13模具鋼，往往選用不同的處理工藝：真空油淬、真空高壓氣淬、真空氣油復(fù)合淬火。
H13模具鋼的通用熱處理工藝為兩次預(yù)熱—奧氏體化溫度加熱—淬火—兩次高溫回火，如圖1所示。預(yù)熱階段必須緩慢升溫，0～650℃預(yù)熱速度應(yīng)＜220℃/h,650～850℃預(yù)熱速度＜165℃/h ；加熱階段，應(yīng)以盡或許快的速度加熱至奧氏體化溫度1030℃；淬火階段，冷速應(yīng)＞28℃/min，避免產(chǎn)生珠光體改變，盡或許削減二次碳化物和貝氏體，并確保形變很小。
1)真空油淬。
真空油淬和真空氣淬比較，能夠達(dá)到更快的冷卻速度，因此容易取得外表亮光且高強(qiáng)高韌的功能，所以至今國(guó)內(nèi)大多數(shù)模具鋼仍選用油淬技能。對(duì)H13模具鋼，有用尺寸＜100mm時(shí)，油淬后顯微安排只有馬氏體，基本無(wú)二次碳化物分出，具有良好的沖擊韌性。但是，由于冷速過(guò)大，也存在畸變大、淬裂危險(xiǎn)大的問(wèn)題。
2)真空高壓氣淬。
為了處理H13模具鋼油淬畸變大而尺寸超差的問(wèn)題，并完成清潔出產(chǎn)的要求，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多地選用真空高壓氣淬技能。但是高壓氣淬的冷卻速度受模具尺寸及裝爐量的影響，有或許得到馬氏體＋二次碳化物安排，也有或許得到馬氏體＋二次碳化物＋貝氏體安排。二次碳化物和貝氏體都會(huì)使資料的沖擊韌性有所下降，因此在實(shí)際出產(chǎn)中應(yīng)盡或許加大氣淬壓力,提高氣流冷卻速度，避免產(chǎn)生這些不良安排。
3)真空氣油復(fù)合淬火。
為了統(tǒng)籌削減變形和高強(qiáng)高韌的技能要求，H13模具鋼更多地選用先充氣預(yù)冷、再油淬的工藝，該工藝能夠滿(mǎn)意大多數(shù)模具的熱處理技能要求。除此之外，北京機(jī)電研究所研發(fā)出選用高溫區(qū)（1030℃至540℃）高壓氣淬、低溫區(qū)（540℃至室溫）油淬的真空氣油復(fù)合淬火工藝，能夠得到馬氏體＋二次碳化物＋少量貝氏體安排，模具功能更佳。此工藝是當(dāng)今H13模具鋼熱處理的新動(dòng)向。
真空低壓滲碳技能、高壓氣淬技能是熱處理職業(yè)綠色化的典型技能，具有節(jié)能環(huán)保、清潔出產(chǎn)的特點(diǎn)，值得推行。鍛壓職業(yè)正面臨著工業(yè)升級(jí)，精細(xì)鍛壓技能在不斷開(kāi)展，各種鍛壓產(chǎn)品對(duì)精細(xì)熱處理的需求日益加強(qiáng)，真空熱處理技能作為精細(xì)熱處理的一種手法，能夠有用下降熱應(yīng)力和安排應(yīng)力，然后削減畸變。相信真空熱處理技能在鍛壓職業(yè)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，而真空熱處理與鍛壓技能的結(jié)合與開(kāi)展也勢(shì)必會(huì)大大提高我國(guó)先進(jìn)制作技能的水平。
