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        您好!歡迎來到佛山市庭鑫熱處理有限公司!

        關于真空熱處理14個經典問題

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        1.?真空熱處理變形小嗎?為什么?

        答:在熱處理變形中有兩個概念:組織變形和形狀結構扭曲變形。研究所得的結果是:真空熱處理比其他爐型熱處理獲得同樣組織和硬度時,變形最小。即:組織變形最小。

        對于形狀結構變形,真空熱處理往往不如其他爐型的熱處理變形小,其他爐型的熱處理,例如淬火,很容易采用分級、等溫、爐外校直等方法來控制變形量,真空淬火由于這些功能的不完善,有時反而會增大。

        這兩個概念的混淆,給人們的印象是:真空熱處理變形小,這是錯誤或不全面的理解!

        2.?高壓氣淬的工件變形一定少嗎?為什么?

        答:國內目前高壓氣淬的工件變形一般都比較大,其原因是:國內典型真空高壓氣淬爐爐膛形狀是圓形爐膛,爐膛四周均勻布置淬火冷卻噴嘴希望獲得均勻的氣流場。實際上,這個結構的爐內冷卻的氣流均勻性很差,前后爐膛的端面附近氣流速度很低,冷卻能力差,靠近爐門處的一端比另一端的冷卻速度快些。在裝料的有效尺寸區間內,冷卻氣流速度也較低,在圓柱面上正對噴嘴處的氣體流速較高,而兩個相鄰噴嘴之間的冷卻能力很低,工件正對噴嘴的噴射冷卻痕跡明顯。同爐中的工件在不同的位子上的冷卻差異十分大。這種情況導致工件的淬火變形很大,工件的抗回火能力不一致。

        3.?預抽真空回火爐的換氣次數如何計算?

        答:預抽真空回火爐是一種保護氣氛熱處理爐。對爐內的氧化氣氛排除的方法有充氣法和換氣法。充氣法是對爐膛連續充、放氣,趕出爐內的氧化雜質氣體,使爐內的氣氛純度達到要求。換氣法是利用機械泵對爐內的氧化氣體抽出,再充入保護氣體,然后再抽出不純氣體,充入保護氣,這樣反復進行幾次直到爐內氣體純度合格。高合金鋼真空回火的真空度選用133MPa對應爐內的殘氧量為0.132%。

        換氣次數計算公式:

        e-Qt/Vo=(Kt-Kc)/(Ko-Kc)?(2—10)式中:

        Vo-爐膛體積;

        Q-雜質含量為Kc的充氣氣量;

        Kt-充氣后t時刻,爐內氣氛雜質含量;

        Ko-充氣前爐內原有雜質氣體含量;

        Kc-沖洗氣體的雜質百分含量。

        (1)爐膛原有氣體為空氣時,Ko=21%,最終要求達到Kt=1%含氧量時,用99.995%高純氮氣換氣,Kc=1-0.99995=0.005%,至少換氣3次。

        (2)要求爐內最終要求達到Kt?=10ppm含氧量時,用Kc?=1ppm含氧量的放熱氣體的保護氣換氣,至少換氣10次。

        4.?真空爐床上為什么要采用Al2O3擱條?

        答:真空爐床使用的石墨材料,金屬工件或料筐直接放置在此上,在加熱過程中,會發生石墨在金屬中的擴散,金屬和石墨發生黏結,當加熱溫度高于1148℃附近時,會出現金屬的燒熔現象,為了防止這些情況的出現,真空爐床上往往要用Al2O3擱條來隔開石墨和金屬的直接接觸。

        5.?真空雙室加熱油淬火爐淬火增碳的原因是什么?

        答:在分析真空熱處理工件增碳現象時,有兩種誤解:第一,認為是工件在淬火油中增碳;第二,認為是加熱熱室的石墨件造成增碳。由于實際工藝情況和材料的區別,很多情況下的“增碳”不是指這兩個原因,而是加熱熱室的清潔度不高,有大量淬火油在工件進出爐、料筐污染、送料小車進出帶入熱室,殘留在熱室冷壁上,加熱時形成揮發性還原氣氛,對工件增碳。

        除了在1050℃高溫以上的溫度直接入油外。1050℃以下的加熱工件油淬火時,稍做預冷入油不會形成“明顯”的增碳現象。

        對加熱室的石墨件等對工件的增碳情況,也不能排除,但是完全沒有殘留淬火的氣氛嚴重。

        真空加熱淬火的增碳現象更為嚴重的是來自淬火油污染爐膛的原因,不是人們所說的油中淬火或石墨件的原因!

        在進行過油淬火處理之后,應將全部浸過油的料筐、運載部件(進出料小車)上的油全部清洗干凈(有三氯乙烯、丙酮或其他清洗方式處理)。

        6.?真空度和碳勢有怎樣的對應關系?

        答:真空分為低真空、中真空、高真空。低真空容器內的殘余氣體類似于空氣的氣體組分,中真空狀態時,原始空氣比例減少,而以各種材料防除的氣體為主。中、高真空加熱的實質是一種可控氣氛保護加熱。

        真空爐殘余氣體在加熱過程中有很大的變化。如果把真空度與相對雜質量看作等價,并把相對雜質量全部認為是水蒸汽,則得出真空度與露點之間的關系,那么可以推導出兩者之間的數量關系。

        在一定體積內,壓力與分子數目成正比。一個標準大氣壓下:1.033×105Pa:n=Y:X,其中n為標準大氣壓下的分子數目。X為Y壓力下的分子數,把這些氣體都作為雜質對待。假設Y壓力下的相對雜質為Z,則

        ??????Z=[Y×n/(1.033×105)]/n×100%

        =[Y /(1.033×105)]×100%

        通常保護氣氛爐中,露點在-30~-60℃之間,這相當于真空度60~1?Pa。保護氣氛爐達到這個露點已經是比較高的要求了,而對真空爐則是比較容易的事情。利用這個關系可以確定加熱的真空度。

        7.?如何診斷真空爐的泄露點?

        答:爐子的安裝質量不好將會使壓升率達不到技術要求,長期使用之后,真空爐的壓升率也會增大。當真空度壓升率惡化到一定程度后,處理零件的表面質量下降,加熱元件的使用壽命會明顯降低,這是需要對爐子檢漏,并排除漏氣原因。檢漏及排除漏氣因素的目的就是使漏氣率達到技術條件要求。1)?由于存在漏孔產生的漏氣;?2)?由滲透產生的漏氣;滲透式指氣體不是通過固體中的漏孔方式漏氣的現象,而是氣體吸附在固體的高壓一側表面上,然后沿濃度梯度向固體低壓的一側擴散。在真空爐中的金屬、玻璃、橡皮、陶瓷等材料,都是可以滲透氣體的。

        8.?真空爐中熱電偶瓷管是否會導電?

        答:真空雙室油淬爐中使用的熱電偶由于長期正負壓的交替作用,其外殼金屬管會釋放氧化粉塵,被熱電偶內的磁管微孔吸收,白色的磁管變成黃色或黑色,造成真空爐中熱電偶瓷管會產生導電現象,在做熱電偶的維修時,應該經常檢查磁管的色澤和使用萬用表檢測磁管導電性,發生這種現象應該更換熱處理磁管。

        9.?1Cr13、2Cr13、3Cr13工件在真空熱處理爐中加熱淬火后發現表面抗蝕性能顯著下降,有哪些可能的原因?

        可能的原因:①熱處理加熱時真空度太高造成合金元素Cr的嚴重揮發;②在加熱過程中表面形成增碳現象;③選用油冷淬火,預冷時間不夠,淬火時形成表面增碳;④加熱不充分。

        10.?真空泄露放電會引起故障嗎?

        答:輝光放電過程是在低于正常壓強下的氣體內進行。在真空爐中,當發生泄漏時,空氣就以爐殼作為陽極,爐內的加熱電極作為陰極,如果氣壓達到某個數值時,氣體產生電離,發生弧光放電現象。

        放電的結果會引起熱電偶測溫信號波動,測溫不準。燒壞工件。泄漏點燒壞等。

        11.?真空淬火油池的油是怎么流動的?

        真空淬火油池的油是通過攪拌在油池中部劇烈的向下流動,并與油池中周圍的熱油向上流動形成上下循環。

        12.?如何保證真空熱處理工件出爐時的顏色?

        答:回火之后鋼的表面呈現一種氧化膜的顏色,稱為回火色。很多情況下,需要根據回火色判定回火溫度?;鼗鹕S溫度變化,因此可以根據回火色大體判定回火溫度。但是回火色還與回火時間有關,通常都以5min時間為準。碳鋼不同溫度時的回火色,以5min為準

        要保證真空回火之后的工件由于其表面潔凈,沒有氧化保護膜,出爐之后如果工件溫度高的話,表面就會和空氣中的氧結合立即氧化,出現氧化色澤,生成氧化膜,從以上的鋼種、溫度與色澤之間的關系,我們可以看到真空出爐時工件的溫度。出爐溫度時,也會氧化,但是由于溫度低,工件表面得氧化速度變慢,所以可以在出爐的工件表面涂布防銹油,來保持工件的表面色澤。

        不銹鋼可以采用鈍化處理,提高其防銹能力。

        13.?氣淬的氣體壓力如何確定?怎么維持?

        答:真空氣淬時,充氣結束時的氣體正壓力表指達到了需要淬火壓力,但是此時的氣體是受熱狀態,在隨后開動冷卻循環風機用此氣體去淬火工件時,氣體受熱交換器的冷卻把爐內以及工件的熱量帶走,氣體體積就會縮小,形成真空氣壓降低。

        壓力(P)、體積(V)、溫度(T)三者的關系符合公式:PV=nRT,例如:起始氣體壓力設定為P1、溫度T1=1000℃+273=1273K、氣體提體積就是爐膛的體積,仍然為V;,淬火冷卻到300℃時的壓力為P2,那么此時的壓力P2=P1×T2/T1=?P1×(300+273)/1273=0.450P1,可以見到壓力降低很多,為了維持氣體的冷卻能力,應該開動充氣閥補充淬火氣體,來維持P1的壓力。

        14.?電極引出處沉積殘油的壞處是什么?

        答:真空雙室油淬爐圓形爐膛的引出電極分布中,其中至少有一個引出端的爐膛一側容易沉積殘油,這里的沉積殘油在熱處理加熱過程中,容易受熱揮發形成氣體。在比較高的真空度和潔凈的工件表面條件下,會對工件表面增碳,損害工件表面狀態和改變組織,形成淺層高硬度。

        所以應該保持電極引出處的干凈,經常擦去這部分沉積殘油。

        文章來源:http://www.jordantice.com

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