对真空炉淬火筐四个角各放置一个立柱,让立柱的高度超过制件的高度20cm左右,放置一层制件后,在筐内放一块支持板如图3所示,四个立柱刚好支持住该板,再在此板摆放制件。依次类推,如情况允许,可摆放第三层。这样使每层制件在淬火筐内互不接触,每层都有较大的空间来保证后续的加热、冷却。
改进效果
通过对淬火筐的改进,具备了以下优点:
(1)淬火筐空间得到进一步应用
原来为保证加热和后期冷却均匀,同时防止加热过程中因制件自重挤压造成变形,大件装筐只装一层。现在通过四角支柱和中间板,可进行再次装料。使上一层的制件与底层制件不接触。同时,采用框结构,在整个热处理过程中,能充分保证制件受热和冷却均匀。每次装料为原来的2倍,使真空淬火炉使用效率提升一倍,经济效益长远可观。
(2)操作简单
支柱和中间板与料框不是强行连接,操作者只是在原有料筐四角各放上一个立柱,然后搭上板,为防止倾斜,必要时可用铁丝将中间隔板绑扎在真空淬火筐上。总体劳动强度不高,安放和取出非常方便。
(3)通用性、兼容性强
支柱的长度根据平时操作制件的大小加工几组,根据工件的大小进行选用,可保证不同大型制件真空淬火时的使用。具有很强的通用性。同时,在筐底铺上铁丝网,也可进行多层小制件的真空淬火,使该淬火筐对小型制件也具备了兼容性。
(4)后期维护方便
淬火料框在多次热处理后会出现底板变形的情况,需要对淬火筐进行校正。淬火筐作为一个整体,对底部校正非常繁琐,在压力机上不易进行。而中间支撑板作为一个独立部件可单独进行校正,用压力机可方便完成校正。
用中温、高温盐浴炉加热,用低温碱浴、硝盐浴进行分级等温冷却及回火,曾是当年模具热处理的主要手段。
然而,由于加热盐浴炉存在很多缺点:所用氯化钡原料有毒,产生的废气、废渣污染环境,淬火作业以及脱氧捞渣时,员工在炉前承受高温辐射,工作条件艰辛,淬油冷却时,黑烟腾起直冲屋顶,碱浴、硝盐浴废渣收集和处置困难重重,这些都是热处理车间脏、乱、差的原因之一。为此,再也不能用牺牲环境和员工健康为代价换取眼前利益,政府相关部门已严令逐步淘汰和禁止新建浴炉装备。
真空炉无废气、烟尘,无废水、废渣,无环境污染,改善了劳动条件,被称作光亮热处理、清洁热处理和绿色热处理。真空炉加热工件无氧化、无脱碳、无合金元素贫化,脱脂脱气,真空提纯,避免氢脆,能实现分级等温淬火,能控制加热与冷却,为自动化、柔性化生产奠定基础。
与盐浴炉加热相比,在快速和局部加热方面,真空炉也有不足,因为在某些特定场合下,这种操作也是需要的。
GB/T1299-2000所列出的全部合金工具钢,以及高速工具钢、不锈钢、轴承钢等都适合真空高压气淬和油淬,常用的钢号有Cr12MoV、D2、1.2379、K110、DC11、SLD、QC11、XW42、K340、DC53、4Cr5MoSiV1、H13、1.2344、W302、SKD61、DHA1、DAC、8402、QD61、8407、DH31、DAC55、QDN、W6Mo5Cr4V2Co5、M2、1.3343、SKD51、W6Mo5Cr4V2、Co5、M35、1.3243、MH55、3Cr2NiMo、P20、1.2738、PX5、718、4Cr13、9Cr18、420、440C、17-4PH、17-7HP、GCr15、65Nb、LD、GD、HM1、HM3、Y4、Y10、GR钢等。用这些钢种制造的冲裁、拉深、挤压、弯曲、搓丝、热锻、温锻、压铸及塑料模具零件,经真空热处理获得了刚韧兼备稳定可靠的组织与性能,确保提高模具使用寿命。
卧式双室高压气淬和油淬真空炉,较适合模具淬火,应把体积或壁厚相近的零件同炉加工,以设定恰当统一的保温时间,包括加热温度、加热速度、保温时间、冷却速度等热处理工艺参数,对零件性能影响至关重要。
零件表面和心部的温度差,加热与冷却的不均匀是造成淬火变形和开裂的主要原因。淬火加热和随后的保温是为了合金元素充分溶解和奥氏体均匀化。
应根据相关技术资料给出的数据来设定淬火加热温度,要求二次硬化和回火稳定性高的场合取上限,防止变形和开裂的场合取下限,保温时间指全炉最厚零件心部到达淬火温度后的停留时间,其与电炉功率、装炉量、装炉方式和零件大小等因素相关。
用H=30+厚度/50×10min进行估算保温时间H是可行的。淬火加热温度超过1000℃时,一般要经过两次预热:第一次580℃,第二次850℃。第一次预热保温时间是淬火保温时间H的2倍,第二次预热保温时间约为H/3。
加热时,真空度过高会造成材料中合金元素挥发,常用物理量Pa(帕斯卡)、bar(巴1bar=10MPa)和Torr(托,1Torr=133.322Pa)来标注真空度,三者之间有一定的换算关系。预热阶段采用较低的真空度,加热和保温阶段真空度较高,一般在10-1bar、10-2bar和10-3bar之间选择。高压气淬的冷却速度与热交换器冷却水流量;气体种类、温度和流速;气体压力、气流形式和分布;工件大小和装炉量相关。有研究表明:10bar低温氮气的冷速比6bar提高30%~40%,20bar比6bar提高80%以上。
油淬时应选择质量好的真空淬火油,并通过工艺改进防止工件冷却时增碳。
回火的目的是消除应力和获得要求的组织与性能。模具回火常在预抽真空后再回充氮气保护的井式炉中进行
真空炉无废气、烟尘,无废水、废渣,无环境污染,改善了劳动条件,被称作光亮热处理、清洁热处理和绿色热处理。真空炉加热工件无氧化、无脱碳、无合金元素贫化,脱脂脱气,真空提纯,避免氢脆,能实现分级等温淬火,能控制加热与冷却,为自动化、柔性化生产奠定基础。
与盐浴炉加热相比,在快速和局部加热方面,真空炉也有不足,因为在某些特定场合下,这种操作也是需要的。
GB/T1299-2000所列出的全部合金工具钢,以及高速工具钢、不锈钢、轴承钢等都适合真空高压气淬和油淬,常用的钢号有Cr12MoV、D2、1.2379、K110、DC11、SLD、QC11、XW42、K340、DC53、4Cr5MoSiV1、H13、1.2344、W302、SKD61、DHA1、DAC、8402、QD61、8407、DH31、DAC55、QDN、W6Mo5Cr4V2Co5、M2、1.3343、SKD51、W6Mo5Cr4V2、Co5、M35、1.3243、MH55、3Cr2NiMo、P20、1.2738、PX5、718、4Cr13、9Cr18、420、440C、17-4PH、17-7HP、GCr15、65Nb、LD、GD、HM1、HM3、Y4、Y10、GR钢等。用这些钢种制造的冲裁、拉深、挤压、弯曲、搓丝、热锻、温锻、压铸及塑料模具零件,经真空热处理获得了刚韧兼备稳定可靠的组织与性能,确保提高模具使用寿命。
卧式双室高压气淬和油淬真空炉,较适合模具淬火,应把体积或壁厚相近的零件同炉加工,以设定恰当统一的保温时间,包括加热温度、加热速度、保温时间、冷却速度等热处理工艺参数,对零件性能影响至关重要。
零件表面和心部的温度差,加热与冷却的不均匀是造成淬火变形和开裂的主要原因。淬火加热和随后的保温是为了合金元素充分溶解和奥氏体均匀化。
应根据相关技术资料给出的数据来设定淬火加热温度,要求二次硬化和回火稳定性高的场合取上限,防止变形和开裂的场合取下限,保温时间指全炉最厚零件心部到达淬火温度后的停留时间,其与电炉功率、装炉量、装炉方式和零件大小等因素相关。
用H=30+厚度/50×10min进行估算保温时间H是可行的。淬火加热温度超过1000℃时,一般要经过两次预热:第一次580℃,第二次850℃。第一次预热保温时间是淬火保温时间H的2倍,第二次预热保温时间约为H/3。
加热时,真空度过高会造成材料中合金元素挥发,常用物理量Pa(帕斯卡)、bar(巴1bar=10MPa)和Torr(托,1Torr=133.322Pa)来标注真空度,三者之间有一定的换算关系。预热阶段采用较低的真空度,加热和保温阶段真空度较高,一般在10-1bar、10-2bar和10-3bar之间选择。高压气淬的冷却速度与热交换器冷却水流量;气体种类、温度和流速;气体压力、气流形式和分布;工件大小和装炉量相关。有研究表明:10bar低温氮气的冷速比6bar提高30%~40%,20bar比6bar提高80%以上。
油淬时应选择质量好的真空淬火油,并通过工艺改进防止工件冷却时增碳。
回火的目的是消除应力和获得要求的组织与性能。模具回火常在预抽真空后再回充氮气保护的井式炉中进行
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