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| 真空熱處理技術(shù)原理分析 |
| 發(fā)布時(shí)間：2014-10-07 瀏覽： 次 |
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真空熱處理加熱:真空退火是最早在工業(yè)上得到應(yīng)用的真空熱處理工藝，對(duì)金屬材料及工件進(jìn)行真空退火除了要達(dá)到改變晶體結(jié)構(gòu)、細(xì)化組織、消除應(yīng)力、軟化材料等工藝目的以外，還為了發(fā)揮真空加熱可防止氧化脫碳、除氣脫脂、使氧化物蒸發(fā)，以提高表面光亮度和力學(xué)性能的作用，例如，在超高真空1.33×10-6～1.33×10-8 Pa中加熱難熔金屬使其表面氧化物產(chǎn)生蒸發(fā)、除氣及提高塑性的有效方法、真空退火在工業(yè)中的應(yīng)用; 可歸納為：活性與難熔金屬的退火與除氣;電工鋼及電磁合金、不銹鋼及耐熱合金、銅及其合金以及鋼鐵材料的退火等。 真空熱處理加熱 (1)鋼在真空中和其他介質(zhì)中加熱速度比較。 GCr15鋼℃φ50mm×100mm試件在真空、鹽浴和空氣爐中加熱的試驗(yàn)結(jié)果示于圖1。  圖1 GCr15鋼50mm×100mm試樣在不同介質(zhì)中的加熱速度 l-鹽浴中加熱;2-空氣爐中加熱，3-真空中加熱 由圖可以看出，試樣心部加熱到850℃所需的時(shí)間：鹽浴爐為8min，空氣爐為35min，真空爐則需要50min。真空加熱時(shí)采取室溫裝爐方式，而鹽浴爐和空氣爐中加熱是高溫裝爐。 (2)工件在真空加熱過程中表面和心部的溫差變化。 采用GCr15鋼和W18Cr4V鋼φ50mm×100mm試件。軸承鋼試件采取兩種加熱方式;一種是從室溫直接加熱到850℃，另一種是經(jīng)600℃預(yù)熱后再加熱到850℃，高速鋼試件經(jīng)850℃預(yù)熱，然后再繼續(xù)加熱到1280℃。 圖2所示為GCr15鋼φ50mm×100mm試樣從室溫直接加熱到850℃時(shí)的表面和心部升溫曲線，經(jīng)600℃預(yù)熱后再加熱到850℃的升溫曲線見圖3。 從圖中可知，在真空緩慢加熱的條件下，試樣表面和心部的溫差最大不超過60℃，而經(jīng)600℃預(yù)熱到850℃的最大溫差不超過25℃，因此，可以認(rèn)為，對(duì)于一般合金鋼，當(dāng)工件有效厚度在50～60mm以下時(shí)，分段預(yù)熱的必要性不大。  圖2 GCr15鋼φ50mm×100mm試樣850℃加熱時(shí)的表面和心部升溫曲線 1-爐溫，2-表面溫度：3-心部溫度  圖3 GCr15鋼φ50mm×100mm試樣在真空中經(jīng)600℃預(yù)熱后加熱到850℃的表面和心部升溫曲線 1-爐溫，2-表面溫度，3-心部溫度 圖2-43所示為W18Cr4V高速鋼450mm X lOOmm試樣經(jīng)850℃預(yù)熱，然后加熱到1280℃的升溫曲線。在850～1280℃的加熱過程中，工件表面和心部的最大溫差也只有50～60℃。 因此高速鋼在真空中加熱于850℃預(yù)熱對(duì)于減少熱應(yīng)力，避免變形和開裂是很理想的。在裝爐量不是很大，工件尺寸比較小的情況;下，甚至可以取消850℃一段的預(yù)熱，也不會(huì)導(dǎo)致工件變形開裂傾向的增大。  圖4 W18Cr4V高速鋼φ50mm×100mm試樣經(jīng)850℃預(yù)熱再加熱到1280℃過程中表面和心部的升溫曲線 1-爐溫，2-表面溫度，3-心部溫度 (3)不同尺寸工件的透燒加熱時(shí)間。為了確定GCr15鋼和W18Cr4V鋼不同尺寸工件在真空中加熱時(shí)的加熱系數(shù)，用不同直徑試樣進(jìn)行加熱試驗(yàn)。 軸承鋼試樣采取了兩種加熱方式：一種是從室溫直接加熱耳到850℃;另一種是經(jīng)600℃預(yù)熱局虧再加熱到850℃，高速鋼工件都經(jīng)過850℃預(yù)熱，然后再繼續(xù)加熱到1280℃。 不同直徑的GCr15鋼試樣在真空下的加熱時(shí)間見圖5。從圖5可以看出，GCr15鋼φ18～φ78mm的試件，在850℃加熱時(shí)的加熱系數(shù)可以選取1.0～1.5min/mm。 圖6所示為不同直徑的W18Cr4V高速鋼試樣的加熱時(shí)間。從圖6中可知，直徑在φ25～φ90mm范圍內(nèi)的高速鋼工件，850～1280℃加熱系數(shù)可在0.45～0.52min/mm范圍內(nèi)選擇。  圖5 不同直徑的GCr15鋼試樣的加熱時(shí)間 1-600℃預(yù)熱時(shí)的加熱時(shí)間：2-從室溫直接加熱到850℃的加熱時(shí)間 3-經(jīng)600℃預(yù)熱，然后繼續(xù)加熱到850℃時(shí)的加熱時(shí)間  圖6 不同直徑的高速鋼試樣的加熱時(shí)間 1-850℃預(yù)熱時(shí)的加熱時(shí)間; 2-從850～1280℃時(shí)的加熱時(shí)間 本文由愛加真空(http://www.xchuang.cn)收集整理，僅供參考! |
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