真空熱處理即真空技術(shù)與熱處理兩個專業(yè)相結(jié)合的綜合技術(shù),是指熱處理工藝的全部和部分是在真空狀態(tài)下進行的。真空熱處理廠幾乎可以實現(xiàn)淬火、退火、回火、滲碳、滲鉻、氮化等幾乎所有熱處理工藝。與普通熱處理相比,不氧化、不脫碳、不增碳對工件內(nèi)部和表面都有很好的保護作用。
氧化使金屬表面失去金屬光澤,表面粗糙度增加,精度下降,并且鋼表面氧化皮往往是造成淬火軟點和淬火開裂的根源,氧化使鋼件強度降低,其他力學(xué)性能下降。脫碳是指鋼加熱時表面碳含量下降的現(xiàn)象。
一般情況下,鋼的氧化脫碳同時進行,脫碳層由于被氧化,碳含量降低會明顯降低鋼的淬火硬度、耐磨性、及疲勞性能,高速鋼脫碳會降低紅硬性。
而且真空熱處理由于金屬是在一定的真空度下加熱的,工件避免了與氧的接觸,工件沒有氧化,沒有脫碳,能獲得光亮的表面和良好的熱處理質(zhì)量,同時在真空狀態(tài)下,也不會發(fā)生還原反應(yīng),也不會發(fā)生增碳。熱處理設(shè)備技術(shù)與模具質(zhì)量密切相關(guān),這兩種技術(shù)在現(xiàn)代化過程中相互促進,共同提高。近年來,國際模具熱處理技術(shù)發(fā)展迅速的領(lǐng)域是真空熱處理技術(shù)、模具表面強化技術(shù)和模具材料預(yù)硬化技術(shù)。
真空熱處理技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種新型熱處理技術(shù)。它的特點是模具制造中迫切需要的,如防止氧化、不脫碳、真空脫氣或脫氣,消除氫脆,從而提高材料的塑性、韌性和疲勞強度。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差小等因素決定了真空熱處理過程中零件變形小。
真空熱處理按其所采用的冷卻介質(zhì)不同,真空淬火可分為真空油冷淬火、真空氣冷淬火、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火。模具主要用于真空油冷淬火、真空氣冷淬火和真空回火。為保持工件真空加熱的優(yōu)良特性,冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要,模具淬火過程主要采用油冷和氣冷。
對于熱處理設(shè)備后不再進行機械加工的模具工作面,淬火后盡量采用真空回火,尤其是真空淬火工件,可以提高與表面質(zhì)量相關(guān)的機械性能。例如疲勞,表面光亮,腐蝕等等。模具的智能化包括:明確模具的結(jié)構(gòu)、材料和性能要求:模具加熱過程中溫度場和應(yīng)力場分布的計算機模擬;模具冷卻過程中溫度場、相變過程和應(yīng)力場分布的計算機模擬;加熱和冷卻過程的模擬;淬火過程的制定;設(shè)備的自動控制技術(shù)。
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