真空熱處理技術在鍛壓行業的典型應用

發布日期：2021-01-26

真空熱處理技能作為一種先進熱處理出產技能，在我國已有40多年的開展前史，廣泛應用于各種資料，具有無氧化、外表質量好、變形細小、無污染等諸多優勢。本文著重介紹了真空熱處理技能在鍛壓職業的典型應用，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的應用展望。

真空熱處理技能簡介

使用真空熱處理技能處理的產品和零件具有無氧化、無脫碳、脫氣、脫脂、外表質量好、變形細小、歸納力學功能優異的長處。同時真空熱處理設備也具有無污染、無公害、自動化程度高的突出長處，因此真空熱處理技能廣泛應用于各種精細產品零件的出產中。能夠說，真空熱處理已成為當前先進熱處理出產技能的主要標志。

我國真空熱處理技能的基礎研究始于20世紀70年代，而后閱歷了技能引進、消化吸收和自主開發的進程。20世紀90年代，跟著航空、航天等國防工業和機械制作等職業的迅猛開展，真空熱處理技能和裝備得以推行。目前我國真空熱處理爐主要產品有真空油淬爐、真空高壓氣淬爐、真空回火爐、真空釬焊爐、真空燒結爐、真空低壓滲碳爐、真空滲氮爐和真空熱處理連續出產線等。

真空熱處理技能廣泛應用于各種資料，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用于冶金、機械、化工、電子、轎車、航空航天等職業。

鍛壓是裝備制作業的基礎職業。在機械裝備中，鍛壓產品占比很高，如轎車的簡直悉數要害零部件（曲軸、連桿、凸輪軸、半軸、傳動齒輪等），飛機的承載要害構件（飛機機體中的框、梁、起落架、接頭號；發動機中的盤、軸、環等），液壓、泵類機械的近一半零部件等。出產這些鍛件的模具以及鍛壓產品，簡直悉數都要經過熱處理。或為了改進資料的成形功能，或為了增強零部件的機械功能及外表質量。真空熱處理作為一種先進的熱處理技能，不只能為很多優質的鍛壓產品提供質量確保，還能處理傳統熱處理能耗大、污染環境的問題。下面就幾個真空熱處理技能在鍛壓職業的典型應用做詳細介紹。

H13模具鋼的真空淬火

H13模具鋼廣泛應用于熱鍛模具、熱擠壓和壓鑄模具。為了取得亮光的外表和高強、高韌功能，并減小冷卻應力和畸變，對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、真空氣油復合淬火。

H13模具鋼的通用熱處理工藝為兩次預熱—奧氏體化溫度加熱—淬火—兩次高溫回火，如圖1所示。預熱階段必須緩慢升溫，0～650℃預熱速度應＜220℃/h,650～850℃預熱速度＜165℃/h ；加熱階段，應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＞28℃/min，避免產生珠光體改變，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，能夠達到更快的冷卻速度，因此容易取得外表亮光且高強高韌的功能，所以至今國內大多數模具鋼仍選用油淬技能。對H13模具鋼，有用尺寸＜100mm時，油淬后顯微安排只有馬氏體，基本無二次碳化物分出，具有良好的沖擊韌性。但是，由于冷速過大，也存在畸變大、淬裂危險大的問題。

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題，并完成清潔出產的要求，國內越來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使資料的沖擊韌性有所下降，因此在實際出產中應盡或許加大氣淬壓力,提高氣流冷卻速度，避免產生這些不良安排。

3)真空氣油復合淬火。

為了統籌削減變形和高強高韌的技能要求，H13模具鋼更多地選用先充氣預冷、再油淬的工藝，該工藝能夠滿意大多數模具的熱處理技能要求。除此之外，北京機電研究所研發出選用高溫區（1030℃至540℃）高壓氣淬、低溫區（540℃至室溫）油淬的真空氣油復合淬火工藝，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。此工藝是當今H13模具鋼熱處理的新動向。

真空低壓滲碳技能、高壓氣淬技能是熱處理職業綠色化的典型技能，具有節能環保、清潔出產的特點，值得推行。鍛壓職業正面臨著工業升級，精細鍛壓技能在不斷開展，各種鍛壓產品對精細熱處理的需求日益加強，真空熱處理技能作為精細熱處理的一種手法，能夠有用下降熱應力和安排應力，然后削減畸變。相信真空熱處理技能在鍛壓職業的應用會越來越廣泛，而真空熱處理與鍛壓技能的結合與開展也勢必會大大提高我國先進制作技能的水平。