1. 立式真空水淬炉
一般淬火件淬后应立即回火,但由于设备或其它问题也可暂停一段时间回火: 1.油冷的工件截面尺寸小于500mm不超过4小时 2.油冷的工件500-800mm截面不超过3小时 3.水淬油冷工件,不超过2小时 4.水淬工件截面大于100mm,应立即回火 以上数
2. 真空淬火炉
因为45钢真空淬火后硬度偏低,纵向裂纹,横向裂纹。 横向裂纹就是产生的裂纹垂直于轴向。由内往外断裂。硬度不均匀。所以不能真空淬火。
1 、硬度偏低
45号钢锻件经过调质件淬火后,其硬度一般要达到HRC56—59的要求,对于截面大的锻件也应该
一是,钢材含碳量偏低;
二是,在淬火加热阶段,没能做到要求的技术规范,加热温度偏低或保温时间不够,使锻件组织中奥氏体的碳与合金元素含量不足,甚至还残存着未转变的珠光体或未溶铁素体,造成锻件淬火后硬度指标达不到要求;
三是,锻件加热温度过高或者保温时间长,导致其表面脱碳而达不到硬度;
四是,淬火冷却不到位,冷却是热处理的最终工序,更是热处理最重要的工序。45号钢淬火硬度在不同冷却速度下可以转变为不同的组织,淬火冷却不到位,其硬度会变低。
2、纵向裂纹
纵向裂纹就是产生的裂纹呈轴向趋势,形状细而长。
直径为8 mm左右的45号钢锻件最容易出现,一般含碳量愈高的锻件,其产生的切向拉应力越大,拉应力冲破锻件强度极限时,纵向裂纹就会形成。45号钢锻件纵向裂纹产生的原因主要有:
一是,装设的加热炉的方式不合理,导致锻件的受热不均现象;
二是,锻件在淬火时,受到的温度较高,内外应力差距大。同时加剧45号钢锻件裂纹产生的原因主
要有:锻件中钢中含有较多的低熔点有害杂质,譬如S、P、Bi等等;锻件尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内所选择的淬火冷却介质远远大于锻件的临界冷却速度。
3、横向裂纹
横向裂纹就是产生的裂纹垂直于轴向。由内往外断裂。
横纹一般出现在其未淬透时,有热应力引发。锻件淬火如果不能淬透,其表面会呈压应力。而其心部则呈拉应力,这样在锻件的淬硬层与非淬硬层的过渡区,就会产生最大拉应力,当所产生的拉应力冲破锻件的抗拉强度极限时,横向裂纹就会产生。45号钢锻件横向裂纹产生的原因主要有三种:
一是,工件的拉拔工艺及操作不合理,譬如模角太大,没有经过酸洗以及金属内外变形不均匀等;
二是,工件心部出现增碳,使工件的内外层塑性变形能力出现较大的差别;
三是,工件内有夹杂物存在。
4、硬度不均匀
45号钢经过热处理后,如果硬度不均匀将使其耐磨性降低,减少使用寿命。导致45号钢硬度不均。
3. 真空气淬炉工作原理
渗碳是汽车拖拉机工业应用最广的工艺方法之一。50年代实现了从固体渗碳到井工炉中滴入液体渗剂的气体渗碳的过渡,改善了产品质量,提高了工效。60年代初研制成功LiCl露点仪以后,首先在井式渗碳炉上实现了滴入甲醇和丙酮的可控渗碳。在掌握了吸热式气氛制备方法和研制成功密封渗碳炉以后,用露点仪实现了密封渗碳炉的碳势控制。60年代末期研制成功红外线二氧化碳分析仪。为了提高碳势控制精度,在70年代推广了红外仪,主要用于井式炉的滴注式渗碳。目前用滴甲醇和煤油方式的可控渗碳已达到相当普及的程度。尤其是在70年代末、80年代初大量引进滴注式密封渗碳炉和多种微处理机可编程序控制器碳势控制仪问世以后,在密封多用炉上也广泛应用起来了。
由于往炉中滴入甲醇和煤油,炉气中的一氧化碳成分不稳定,甲烷含量也达到1%~2%程度,只用二氧化碳红外仪的单因素控制是很达到±0.05%的控制精度。为此,便研究开发出了二氧化碳、一氧化碳和甲烷的多因素碳势控制的仪器和方法。
因为制备吸热式气的原料??天然气和液化石油气供应紧张,而大量使用甲醇,生产成本高,迫使工业生产寻找别的出路。碳分子筛变压吸附制氮(PSA法)技术的出现为解决这个难题创造了条件。80年代初期,研制成功国产碳分子筛制的同。随后用氮基气氛、甲醇和乙酸乙酯(或煤油)的合成氛渗碳法便应运而生。与此同时,引进了气氛微量氧(氧势)测量、控制技术和仪器。目前应用氮基合成气氛和氧探头的炉气控制技术的渗碳、用微处理机控制碳势和渗层深度的方法已在生产中得到广泛应用。个别工厂还引进了Supercarb直生式渗碳法的设备和工艺。目前在汽车、摩托车、工程机械、轴承、齿轮、紧固件行业的可控渗碳、碳氮共渗、氮碳共渗技术已达相当普及程度。
上世纪80年代以来,本土设备制造企业已能成系列生产密封多用炉、推杆连续炉渗碳、淬火、清洗、回火生产线和网带炉生产线。应运而生的尚有与之相配套的碳势和工艺过程自动控制系统的商品生产供应。1990年代以来,国际知名设备制造企业相继在国内建立合资,独资生产厂,为热处理企业提供了可靠性高,价格可以接受的先进设备。为此,也刺激,提高了本土设备制造厂的制造水平,为近十年大量涌现的民营,股份制专营热处理加工企业和国营大厂的热处理技术改造和设备更新创造了好的条件。
真空热处理技术的普及
1970年代开始研制油、气淬火冷却的冷壁式真空热处理炉,1980年代成系列地批量生产。目前本土制造企业已能成系列地提供真空加热、油气淬火炉、低压渗碳炉、1MPa(10bar)高压气淬炉、真空烧结炉、和钎焊炉。真空淬火、高压气淬炉的最高温度可达1350℃,真空烧结炉最高可达1800℃。各种炉种和炉型的产量在200台以上。近几年航空工业和模具工业的发展对真空热处理炉、真空钎焊炉,特别是真空加热高压气淬炉有大量需求,推动了真空设备制造业的兴旺。低压渗碳和高压气淬技术的结合,为车辆齿轮的延寿、减畸(变)和降噪提出了新的途径,而体现此先进技术的半连续式生产线的开发为大批量生产的汽车齿轮热处理的技术改造提供了可能。在新世纪之初、国内已有数家汽车、柴油机齿轮制造厂引进了此类设备和生产线。
4. 立式淬火炉
又叫箱式电阻炉分为普通箱式电阻炉和密封式可控气氛箱式多用炉。
不加保护气体的优点价格便宜,结构简单。
缺点容易产生脱碳,产生氧化皮,对于轴类及长条形零件容易产生加热变形。
升温时间较慢。
可实现零件的淬火,退火,正火工艺。
5. 高压真空气淬炉
工件在真空环境下加热,内外温差小,再有就是真空淬火一般是气淬或油淬,组织应力小。
油淬时还有个问题就是真空状态下基本不产生气泡,各部位冷却速度相对一致。
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。