无锡热处理厂家探讨真空淬火的质量效果是如何的？

真空淬火的工件具有良好的表面状态，小的畸变,高的力学性能和长的使用寿命等，因而一直是国际热处理技术发展的热点。

1.真空淬火的表面状态

产品越精密，热处理后的表面状态（光亮度、氧化、脱碳等）对其经济技术效果的影响越大。

影响光亮度的因素有真空度、漏气率、冷却介质特性和钢种等。

加热时，钢中的铁、铬、镍等元素与炉中残存的氧和水蒸气相互作用，从而使工件表面着色。一般，在高真空下，杂质气体的分压极低，对被加热钢的氧化效果只在电镜下才能察觉。在真空炉中，钢中析出的氢以及由钢中的碳、石墨元件与残存氧作用形成的一氧化碳具有弱还原作用，可使略有氧化的工件表面在淬火后相当光亮。温度越高（ 900 ~ 1000℃以上)，这种还原效果越明显。800℃以下，这种效果不明显。

在高温加热时，含铬、锰等元素的钢由于产生蒸发造成表面元素贫化，并使表面变得粗糙。它可以引起严重的后果。易使工件粘连,污染炉体和工件，使工件报废。为了防止在高温高真空度下元素蒸发，可采用分压法，即达到某一温度（炉膛温度压力较易蒸发元素在该温度下平衡蒸气压稍高时)，向炉内回充高纯氩气，进行分压处理。对于薄板工件还可采用涂层法．即在工件表面涂一层含钢玉粉的溶液，也可防止元素蒸发。含铝、钛的不锈钢和耐热合金对微量氧非常敏感，在一散真空度下淬火表面即变暗。含铬、镍较高的钢种在淬火时易失去光泽。漏气可使淬火工件严重氧化着色，所以，真空淬火炉对漏气率有严格的控制。

如果载气或冷却气体的纯度不够时，其中的微量活性杂质将使工件表面着色。用高纯度的中性、惰性气体进行淬火冷却，可以得到光亮的表面。油淬比气淬的光亮度低20% ~30%。这是由于钢的活性表面与高温分解产物和残存碳、水分、酸等作用而被氧化、腐蚀及黏附的结果。工件的加热温度越高，上述作用越强烈，工件表面的光亮度越差。

真空水淬的工件表面比气淬的发灰。淬火后应作表面处理，如涂防锈油等。回火，特别是中温回火、高温回火，可使工件光亮度略有下降。

为避免凭肉眼判定光亮度的偏差以及标准无法传递，目前在工业中人们多用简便的光学方法，以反射率判定光亮度。

2.真空淬火工件的畸变

金属零件热处理后的畸变是--个令人关注的问题。它不仅使热处理后的磨削加工费时,而且严重时会导致零件的超差和报废，造成原材料和工时的极大浪费。模具产品加工热处理质量调查表明，在各项技术参数对质量的影响和改进需求中，要求改善淬火畸变的厂家多，居各项技术参数和质量要求之前。这足以说明热处理畸变问题的重要性以及克服和减少淬火畸变的迫切性和关键性。

与常规工艺相似，引起真空淬火畸变的原因是组织应力、热应力以及前期工序形成的残余应力。在加热、冷却过程中，当工件处于塑性高的状态时，工件的自重、相互挤压、振动等也将导致畸变并使真空淬火畸变的规律复杂化。加热畸变是由热应力和相变应力造成的。这时，热应力是由于零件的形状造成各部位的加热速度不同而产生的;而相变应力则是因珠光体向奥氏体的转变时，零件的各部位体积收缩的次序不同而产生的。利用水或油作为淬火介质淬火时，冷却畸变大于加热畸变，所以，常常忽略加热畸变。而空气冷却淬火或真空炉惰性气体冷却淬火时，加热畸变就不能不考虑了。

在真空状态下加热，只能靠辐射方式传热，而辐射传热的能量和温度的四次方成比例，所以，真空加热速度慢，各部位间的温差也大（工件正辐射面和背辐射面之间不同造成的)。另外，被加热工件的表面和心部温度之间也存在较大温差，这样，加热工件长时间处于一个较大的热应力状态下，会使工件的加热畸变增大。

为了减少淬火畸变，从工艺、设备方面需采取以下措施。

(1）加热时应采用缓慢升温和预热的操作。特别注意在辐射传热效率低的低温阶段（≤600℃）进行缓慢升温，在钢的相变点( 800 ~ 850℃）进行充分预热。冷却时，在不产生Ar'转变和合金碳化物析出的条件下，应采用低冷速。

(2)在800℃以下，将真空炉设计成通入惰性气体进行对流加热的炉子，以减少被加热工件的温差和改善其温度分布。

(3)在真空加热时,应采用不妨碍均匀加热、冷却和高温强度大、热容小的料盘和工装卡具，并防止因它们的变形造成工件的额外畸变。炉料不可装入太多，注意装炉方式，尤其在发热体附近或其背阴处,摆放炉料的厚度要适宜，间隙要合理。

(4)以氧化铝棉包扎结构复杂工件的锐角、沟槽、盲孔及薄壁处等，以减少因厚薄不均或冷速不均引起的淬火畸变。

(5)在实践中，可根据工件的大小、形状、装炉量采用不同的操作方式，如油淬时控制搅拌油的开始时间及搅拌的剧烈程度等。为了减少畸变，可对粗加工后的工件进行退火处理。

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