真空热处理的发展与关键技术

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1、真空热处理的发展与关键技术　真空热处理的发展与关键技术DevelopmentofVacuumHeat2treatmentandItsKeyTechnique王广生　王志刚(北京航空材料研究院)WangGuangshengWangZhigang(InstituteofAeronauticalMaterials,Beijing)[摘要]介绍了真空淬火、真空回火、真空和离子化学热处理的最新发展及关键技术,提出了真空热处理研究发展方向。　　关键词:真空热处理　真空淬火　真空回火　真空化学热处理[Abstract]Thelatestdevelopmentsinvacuumquenching,vacu

2、umtempering,vacuumandöorchemicalheat2treatmentwereintroduced1Theprospectofthesetechnologieshasbeenpointedoutafteradiscussiononkeytechnique1Keywords:vacuumheattreatmentvacuumquenchingvacuumtemperingvacuumchemi2calheattreatment[1]1　前言图1所示。　　由图1可知,对不同淬透性的钢应选取不同的淬火　　真空热处理具有无氧化、无脱碳、可保持零件表面油面压强。淬火时还应注意的

3、是淬火室充气与淬火入油光亮的热处理效果,同时可使零件脱脂、脱气、变形小、的先后顺序,对于淬透性不好的钢种应采用先充气后入节能、不污染环境且便于自动控制等优点,近年已被广油方式淬火,对于淬透性较好钢种应采用先入油后充气泛采用。现在,该技术已发展成为热处理学科中的一个或不充气方式淬火,具体工艺的选择取决于钢材特性。重要分支。　　另外,油面压强对淬火变形亦有极大影响。降低油　　真空热处理已由简单的真空退火、真空除气向真空面压强,可使淬火变形显著减轻。因此,淬火油面压强淬火、真空回火、真空化学热处理方向发展。航空工业的选择,应在保证淬硬性和淬透性的前提下,尽可能低对热处理质量不断提出更高的要求,真

4、空热处理在该领一些为佳。域中的应用更为广泛。本文将对真空热处理技术的发展21112　增碳问题及关键问题进行综合分析和述评。　　试验表明,高速钢真空高温加热时使其表面活化,真空淬火时淬火油受热分解形成的活化碳原子在油淬2　真空淬火过程中渗入,使工件表面形成30～40Lm的白层。这种渗碳现象随淬火温度上升而更加严重,且与淬火加热保　　按照冷却介质的不同,真空淬火可分为真空油淬、[2]温时间无关。为防止该现象的产生,可采取气2油两段真空水淬、真空负压气淬、真空正压气淬以及真空等温冷却法予以解决。淬火等。　　结构钢(如40CrNi2Si2MoVA)也有类似现象产生,211　真空油淬但因增碳层只有约

5、011～012Lm厚,其力学性能仍可满21111　油面压强的影响足技术条件要求,并不影响使用性能,见表1。　　为防止或减轻油蒸气对加热室的污染,一般依靠向212　真空等温淬火淬火室充以高纯度中性或惰性气体的办法解决。淬火油　　等温淬火获得的下贝氏体组织,其综合性能好且可液面压强的变化将对淬火油的冷却能力造成影响,进而减少变形,该工艺在航空工业采用较多。影响到钢的淬硬性与淬透性。为此,必须严格控制充气21211　真空硝盐等温淬火量,以使油面压强保持一定数值,满足不同钢材淬火效　　采用的淬火介质与常规硝盐等温淬火介质相同。果的不同要求。油面压强对常用钢材淬火效果的影响如·3·©1995-200

6、4TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.　　材料工程ö1997年4期11Cr12MoV;2160Si2MnA;3140CrNi2Si2MoVA;4140CrMnSiMoVA;5137CrNi3A;6140CrA;7140CrNiMoA;8138CrMoAlA;9130CrMnSiNi2A;1011Cr11Ni2W2MoVA;11130CrMnSiA;121Cr17NiA;13118Cr2Ni4WA;1411Cr13;15165Mn;161T8A;17112CrNi3A;18145#图1　某些钢在ZZ21真空淬火油中的淬火硬

7、度与淬火压强的关系　　　　①②表140CrNi2Si2MoVA钢真空油淬与普通油淬的力学性能对比RbD5WaKKICNf次热处理方式热处理工艺MPa2-3(K=016)%kJömMN·m2870℃1h③617Pa④,先充真空油淬19191118541774682121370气后入油,715×104Pa⑤普通油淬870℃1h油冷19741112501880184121445技术条件要求870℃油冷1860～2060≥8≥3