真空热处理即真空技术与热处理两个专业相结合的综合技术,是指热处理工艺的全部和部分在真空状态下进行的。我国将真空划分为低、中、高和**高真空。目前大多数真空热处理炉的工作真空度在1.33~1.33×10ˉ³Pa。
真空热处理几乎可实现全部热处理工艺,如淬火、退火、回火、渗碳、氮化,在淬火工艺中可实现气淬、油淬、硝盐淬火、水淬等,还可以进行真空钎焊、烧结、表面处理等。真空热处理炉热效率高,可实现快速升温和降温,德州机械加工厂,可实现无氧化、无脱碳、无渗碳,可去掉工件表面的磷屑,并有脱脂除气等作用,从而达到表面光亮净化的效果。一般来说,被处理的工件在炉内加热缓慢,内热温差较小,热应力小,因而变形小。产品合格率高。可降低成本,有除气作用,从而提高了工作的机械性能和使用寿命。工作环境好,操作安全,没有污染和公害。被处理的工件没有氢脆危险,对钛材和难熔金属壳防止表面氢脆,机械加工,真空热处理工艺的稳定性和重复性好。这一系列的优点,开发真空热处理设备和工艺被越来越重视和应用越来越广。
热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的金相组织结构,机械加工制造,来控制其性能的一种金属热加工工艺。
按目的不同,热处理可分为:退火、正火、淬火、回火、调质等。
退火就是将零件加热至临界温度以上,经一定时间随炉缓慢冷却;正火就是将零件加热至临界温度以上,经一定时间保温;淬火就是将零件加热至临界温度以上,经一定时间保温后快速冷却;回火与调质就是回热至回火温度,经一段时间保温后冷却,回火温度分为低温、高温、中温回火。
气体氮化
气体氮化是将工件放入一个密封空间内,通入氨气,加热到500-580℃保温几个小时到几十个小时。氨气在400℃以上将发生如下分解反应:2NH3—→3H2+2[N],从而炉内就有大量活性氮原子,活性氮原子[N]被钢表面吸收,并向内部扩散,从而形成了氮化层。
以提高硬度和耐磨性的氮化通常渗氮温度为500—520℃。停留时间取决于渗氮层所需要的厚度,一般以0.01mm/h计算。因此为获得0.25—0.65mm的厚度,所需要的时间约为20—60h。提高渗氮温度,虽然可以加速渗氮过程,但会使氮化物聚集、粗化,从而使零件表面层的硬度降低。
对于提高硬度和耐磨性的氮化,在氮化时必须采用含Mo、A、V等元素的合金钢,如38CrMoAlA、38CrMoAA等钢。这些钢经氮很后,在氮化层中含有各种合金氮化物,如:AlN、CrN、MoN、VN等。这些氮化物具有很高的硬度和稳定性,并且均匀弥散地分布于钢中,使钢的氮化层具有很高的硬度和耐磨性。Cr还能提高钢的淬透性,使大型零件在氮化前调质时能得到均匀的机械性能。Mo还能细化晶粒,机械加工厂家,并降低钢的第二类回火脆性。如果用普通碳钢,在氮化层中形成纯氮化铁,当加热到较高温度时,易于分解聚集粗化,不能获得高硬度和高耐磨性。
抗腐蚀氮化温度一般在600—700℃之间,分解率大致在40—70%范围,停留时间由15分钟到4小时不等,深度一般不**过0.05m m。对于抗腐蚀的氮化用钢,可应用任何钢种,都能获得良好的效果。