Что такое технология вакуумной термообработки? Принципы вакуумной термообработки
Apr 11, 2019| Что такое технология вакуумной термообработки? Принципы вакуумной термообработки
Что такое технология вакуумной термообработки?
В основном это относится к новой технологии термообработки, сочетающей вакуумную технологию и технологию термообработки. Среди них вакуумная среда вакуумной термообработки относится к атмосферной среде под давлением одной атмосферы, включая низкий вакуум, средний вакуум, высокий вакуум и сверхвысокий вакуум и т. Д. Следовательно, вакуумная термическая обработка фактически относится к контролируемой атмосфере термическая обработка.
Вакуумная термообработка относится ко всем и к части процесса термической обработки в вакуумном состоянии, при вакуумной термообработке можно достичь практически любой обычной термической обработки, которая может быть задействована в процессе термической обработки, но качество термообработки значительно улучшается.
По сравнению с обычной термической обработкой технология обработки вакуумной термообработкой не позволяет одновременно окисляться, обезуглероживаться, цементироваться, может удалять фосфорную крошку на поверхности заготовки, а также обезжиривать и дегазировать, чтобы добиться эффекта яркого блеска. очистка поверхности.
1. Применение технологии вакуумной термообработки
На самом деле, технология вакуумной термообработки, применяемая ранее за рубежом, компания Hays в США и Японии в 1968 году разработала вакуумную закалку на масляной и водной закалочной среде, поэтому технология вакуумной закалки в индустрии термообработки получает быстрое развитие, от однокамерной печи до комбинированного парка, от общей разработки до вакуумного закалки газа под высоким давлением, вакуумного закалки водой, вакуумного науглероживания и карбонитрирования и многомерной проницаемости и т.д.
В Китае, после десятилетий усилий, производители вакуумных печей значительно улучшили свою конструкцию, уровень производства и качество и постепенно заменили импортное вакуумное оборудование на отечественное вакуумное оборудование, что позволило снизить себестоимость единицы продукции и быстро расширить диапазон применения вакуумного тепла. лечение.
2. Принцип технологии вакуумной термообработки, технология обработки
Используя преимущества изменения фазы металла в вакуумном состоянии, термодинамика и кинетика изменения твердой фазы не изменяются в вакууме в диапазоне 0,1 МПа от атмосферного давления. Принцип твердофазного перехода при атмосферном давлении и данные микроструктурного перехода различных типов могут быть использованы в качестве эталона при составлении технологического регламента вакуумной термообработки. В то же время под действием вакуумной дегазации можно улучшить физические и механические свойства металлических материалов. При вакуумном нагреве элементы на поверхности металлических деталей испаряются. Степень вакуума, которую металл создает без окислительного нагрева, очищает поверхность, мало реализует без окисления и мало без взлета.
3. Характеристика технологии вакуумной термообработки
(1) преимущества вакуумной термообработки
Вакуумная термообработка - это технология неокислительной термообработки с широким спектром применения и контролируемой атмосферой. Вакуумная термообработка позволяет не только не окисляться и не обезуглероживать стальные детали, но и не загрязнять и не деформировать заготовку. В настоящее время она стала незаменимой передовой технологией в производстве штампов.
(2) Искажение вакуумной термообработки мало
Согласно отечественному и зарубежному опыту, искажение вакуумной термообработки заготовки составляет всего одну треть от искажения закалки в соляной ванне. Большое значение имеет популяризация технологии вакуумной термообработки для изучения режимов вакуумного нагрева различных материалов и деталей с различной степенью сложности и правил искажения при различных условиях охлаждения, а также для их моделирования с помощью компьютера. Во время вакуумного нагрева, атмосферного или высокого давления воздуха однородность воздушного потока оказывает большое влияние на эффект охлаждения и качественное рассеивание деталей. Очень важно улучшить структуру печи, чтобы изучить правило циркуляции воздуха в печи с помощью компьютерного моделирования.
(3) принять вакуумную термическую обработку печи
Современная вакуумная термическая печь относится к печи с холодными стенками, которая может нагреваться вакуумом компонентов, а затем закаляться в масле или при нормальном давлении и газе под давлением. Исследования и разработки этого типа оборудования представляют собой комплексную междисциплинарную работу, охватывающую многие области науки и техники.
Перспектива применения вакуумной термообработки формовочных материалов очень велика. Большинство штампованных сталей в настоящее время нагревают в вакууме, а затем охлаждают и гасят газом. Чтобы получить удовлетворительные механические свойства на поверхности и внутри заготовки, должна быть применена технология вакуумного газового гашения высокого давления. В настоящее время международное давление истинного воздушного охлаждения было увеличено с 0,2 МПа, 0,6 МПа до 1-2 МПа или даже 3 МПа, так что постепенное повышение давления охлаждающего газа в вакуумной печи высокого давления является важной тенденцией развития.
Принципы вакуумной термообработки
Оборудование для вакуумной термообработки началось в 1920-х годах, но его реальное развитие началось в 1960-х и 1970-х годах, главным образом из-за спроса на рынке в то время и исследований и разработок графитовых технологий.
Рабочая среда вакуумной термообработки на самом деле
Ниже одной атмосферы (1,013 105 Па),
Включая низкий вакуум (105 ~ 102 Па),
Средний вакуум (102 ~ 10-1pa),
Высокий вакуум (10-1 ~ 10-5pa),
Сверхвысокий вакуум (<>
Вакуумная термообработка также контролируется атмосферной термообработкой, но воздух рабочей среды чрезвычайно тонкий, заготовка, нагретая в вакуумном состоянии, может избежать окисления и декарбонизации обычной и обычной термической обработки, избежать водородного охрупчивания, относительно небольшой деформации, улучшить комплексную механическую обработку. свойства материальных частей. Срок службы деталей после вакуумной термообработки обычно в десятки или даже сотни раз больше, чем у обычной термической обработки.
Основное содержание процесса вакуумной термообработки: определение системы отопления (температура, время и режим), определение степени вакуума и регулирования давления воздуха, выбор режима охлаждения и среды и т. Д.
1. Температура нагрева
Вакуумное отопление имеет две основные характеристики. Во-первых, его нагревают в очень тонкой атмосфере, чтобы избежать окисления, декарбонизации и эрозии. Другой характеристикой является то, что теплопередача в вакууме представляет собой теплообмен с одним излучением, и его теплопередающая способность E пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры T, то есть E = C (T / 100) 4.
Можно видеть, что в состоянии вакуума, особенно на низкотемпературной ступени, температура медленно повышается, так что разность температур между поверхностью заготовки и сердечником снижает тепловое напряжение, а деформация заготовки мала. Выбор температуры нагрева имеет решающее значение для качества заготовки. В формулировке процесса, оптимальная температура нагрева должна быть найдена в соответствии с техническими требованиями, условиями эксплуатации и рабочими требованиями к заготовке. Нижняя предельная температура должна выбираться, насколько это возможно, без ущерба для производительности и с учетом уменьшения деформации.
2. Время выдержки
Продолжительность выдержки зависит от размера и формы заготовки и количества печи. Т определяется в соответствии со следующей формулой, когда в общие данные вводится традиционное отопление и сохранение тепла:
Т1 = 30 + (1,5-2) D
Т2 = 30 + (1,0-1,5) D
Т3 = 20 + (0,25-0,5) D
Где D - эффективная толщина заготовки (мм);
Т1 - время первого предварительного нагрева (мин);
Т2 - время второго предварительного нагрева (мин);
T3 - конечное время выдержки (мин).
На самом деле в печи часто содержатся несколько различных форм и размеров заготовок, что требует комплексного рассмотрения. Мы в зависимости от размера и формы заготовки, пути и количества загрузки печи, определяем время сохранения тепла, но также считаем, что вакуумный нагрев в основном зависит от высокотемпературного излучения, температура заготовки при низкой температуре нагрева (ниже 600 ℃ ) очень медленный, когда деформация заготовки, особого требования в это время, не должна приводить к сокращению первого предварительного нагрева и второго времени предварительного нагрева, насколько это возможно, и повышению температуры предварительного нагрева, из-за низкой температуры и длительного времени сохранения тепла, нагреваться после достижения Поверхность заготовки это температура сердечника еще нужно некоторое время.
В соответствии с принципом вакуумного нагрева увеличение температуры предварительного нагрева может уменьшить разницу температур между заготовкой и наружной поверхностью и сократить время предварительного нагрева. Таким образом, качество гарантируется, а эффективность работы повышается. Продолжительность времени выдержки также связана со следующими факторами:
(1) емкость печи: размер заготовки такой же емкости печи, время горения должно быть увеличено; Наоборот, следует сократить.
(2) Расположение заготовки: поскольку вакуумная печь имеет радиационный нагрев, вообще говоря, если заготовка имеет одинаковую форму, заготовка должна быть размещена аккуратно, насколько это возможно, чтобы избежать экранирования теплового излучения, и оставить некоторое пространство (
T1 = T2 = T3 = 0,4 G + D
Где G - количество заряда (кг)
Другие символы имеют то же значение, что и раньше.
К тому же
Для небольших заготовок (эффективная толщина D 20 мм)
Или расстояние между заготовками D
Время выдержки может быть уменьшено:
T1 = T2 = = 0,1 G + D
T3 = 0,3 G + D
Для больших заготовок (эффективная толщина D 100 мм)
Время удержания может быть уменьшено
Т1 = Т2 = Т3 = 0,4 Г + 0,6 Д
(3) температура нагрева: высокая температура нагрева, может сократить время выдержки.
3. Время охлаждения
(1) предварительное охлаждение: для малых и средних частей высокотемпературного охлаждения, также обратите внимание, что из горячей камеры в холодную камеру, перед охлаждением, будь то предварительное охлаждение, повлияет на деформацию охлаждения. Его правило: после входа в холодную комнату из горячей комнаты непосредственное масляное или воздушное охлаждение приведет к изменению размеров; При правильном предварительном охлаждении размеры до термообработки можно оставить без изменений. Но если время предварительного охлаждения слишком велико, это приведет к увеличению размера заготовки. Как правило, для заготовок с эффективной толщиной 20 ~ 60 мм время предварительного охлаждения составляет 0,5 ~ 3 мин.
Согласно анализу, это связано с тем, что при непосредственном охлаждении с предварительным охлаждением частям внутреннего напряжения уделяется первостепенное внимание при тепловом напряжении, поэтому сокращение объема и, опять же, после длительного охлаждения с предварительным охлаждением, у внутренних напряжений При уделении первостепенного внимания напряжению фазового превращения, приводящему к расширению объема, только после надлежащего времени предварительного охлаждения, теплового напряжения и напряжения фазового превращения роль фазового равновесия для достижения размера заготовки является постоянной.
(2) с воздушным охлаждением: мы приняли вакуумную печь может быть под давлением вентиляции с 2 бар под закалку газообразным азотом, охлажденной до температуры ниже 100 ℃ . Эмпирическая формула для расчета времени воздушного охлаждения выглядит следующим образом:
Т4 = 0,2 Г + 0,3 Д
Где T4 - время охлаждения воздуха (мин).
(3) охлаждение масла: общий контроль при температуре закалки масла 60 ~ 80 ,, температура масла в рабочей пресс-форме обычно регулируется за 100 ~ 200 ℃ . Эмпирическая формула для расчета времени охлаждения масла выглядит следующим образом:
T5 = 0,02 г + 0,1 д
Где: T5 - время охлаждения (мин) в масле.
Когда температура заготовки печи обычно может быть около 150 ℃.
4, заключение
(1) с учетом загрузки печи и положенного зазора <>
Время выдержки определяли как T1 = T2 = T3 = 0,4g + D;
Для небольших заготовок (эффективная толщина D 20 мм и расстояние D),
Время выдержки было определено как T1 = T2 = 0,1 г + D T3 = 0,3 г + D;
Для большой заготовки (эффективная толщина D 100 мм),
Время выдержки определяли как T1 = T2 = T3 = 0,4g + 0,6d.
(4) время воздушного охлаждения определяется в соответствии с T4 = 0,2g + 0,3d;
(5) время охлаждения масла в соответствии с T5 = 0,02G + 0,1d для определения.
IKS PVD, вакуумная лакировочная машина, контакт: iks.pvd@foxmail.com
