真空淬火的變形問題解決措施

真空淬火的變形問題解決措施

真空爐中的加熱主要依靠輻射傳熱的方式進行，對流傳熱作用很少，因此靠近加熱元件的刀具比“背陰”（不直接面向輻射體的一方）處要快，相應的在淬火加熱溫度下的保溫時間也就不同，碳化物的溶解程度不同，致使紅硬性上有差別。另外360°方向吹氣冷卻的真空爐，氣流吹向負載的周邊，四周比心部的冷卻要快，進一步加劇了紅硬性的差別。要想解決這種差異，一方面適當延長淬火保溫時間，保證爐內各部位的刀具都燒透，另一方面真空爐本身的冷卻方式、冷卻速度也有影響，如冷卻風機的啟動方式、爐內氣體的流向等。目前，真空爐氣體的冷卻方式除360°圓周冷卻方式外還有上下方形冷卻方式，上下方形冷卻時氣流穿過負載，有利于多層放置的小工件。所以，應根據工件的特點選用相應的爐型。

真空淬火的變形問題

大家普遍認為淬火變形小是真空淬火的優勢之一，但在實際生產中并非如此，對于細長桿件和薄的圓片狀刀具，圓周360°冷卻的真空爐淬火的變形量遠遠大于鹽浴淬火。真空爐中淬火時氣體流向對工件的淬火變形有著至關重要的意義。圓周冷卻方式冷卻時氣體流向工件四周，易導致工件變形，而上下方形冷卻方式氣體能均勻流經豎直放置的工件，變形要小。

為避免工件淬火變形，裝爐方式也很重要，原則上氣體應均勻流經工件，工件不能因自身重量或相互擠壓而變形。

真空淬火脫碳問題

在真空加熱時，由于氧分子稀薄，氧的分解壓很低，氧化作用被抑制，通常情況下不會在加熱過程中發生氧化、脫碳以及其它化學腐蝕。但是，對于已存在脫碳層的工件，在真空狀態加熱時表面脫碳層有加深、加劇的情況發生。為什么在真空狀態脫碳層會加重，既然與氧的反應被抑制，那么可能是與碳原子在金屬內的擴散有關。加熱時在脫碳與未脫碳的交界區碳原子會向低碳區發生擴散，真空加熱的時間又長，致使脫碳層加深。因此，千萬不要認為真空不氧化就把表面略有脫碳的工件放入真空爐加熱，這有可能使得脫碳更嚴重，影響成活硬度。

真空爐爐體材質對產品質量的影響

由于高速鋼是高溫淬火，爐體保溫材質的性能除了對設備使用壽命、降低生產成本有著很大的影響外，對熱處理的效果及產品質量也有很大的影響。

我們在2012年對真空爐進行了大修，更換了爐膽、加熱元件等部件，由于忽視了爐膽碳素纖維的質量，維修后按正常工藝淬火回火的刀具硬度居高不下，逐步反復提溫回火至600℃才將其硬度降至63～66HRC，但該批刀具發往用戶后，用戶復檢時發現硬度只有58～60HRC。再次分析前后硬度差異的原因，這才恍然大悟原來淬火回火后的高硬度于表面層，熱處理后機加工把表面的高硬度層磨掉了，刀具內部真實的硬度并不高。至于表面高硬度是由于新爐膽碳纖維中的碳揮發，在高溫加熱過程中碳原子滲入刀具表面，造成了硬度高的假象。由于忽視了設備的影響，采取了錯誤的工藝措施，導致了廢品。

此外，爐內揮發的碳纖維還會污染加熱元件，嚴重時使加熱元件放電打火，一旦打火的火弧沖擊到工件上，就會造成工件表面局部燒傷，影響質量。我們的Cr12MoV模具板件當時有過燒傷三次的教訓。這種碳纖維的污染一直經歷了半年的揮發、抽氣才慢慢消去。因此，在確定爐襯時應注意選用密度高、質量好或者經過一些表面處理工藝進行保護的碳素纖維材料。

真空熱處理是清潔、節能、的熱處理技術，但在實際應用中還需要注意一些問題，只有不斷掌握規律，采取措施，揚長避短，才能充分發揮其的優勢。