高压真空硬化淬火条件

渗碳热处理作为化学热处理的一种方法，具有渗层深，应用普遍，基材价格低等诸多优势，在提高零件性能方面得到了普遍的应用。但是受制于工艺实现过程，渗碳零件需要做大量的后续处理来满足后续机械装配需求。低压真空渗碳在提高零件内在质量的同时，更是降低了后续处理工序，减少了企业环保投入，获得了用户的高度认可。本文就以下几个方面为大家介绍一下真空渗碳淬火。低压真空渗碳的优缺点，低压真空渗碳零件具有真空热处理的普遍优点，相比于普通渗碳零件具有更多的以下优点：表面质量好： 真空渗碳表面不氧化、不脱碳，可保持金属本色； 不产生内氧（黑色组织），有助于提高零件的疲劳强度； 能极大产品的可靠性和使用寿命。 真空渗碳，不会与氧接触，所以有氧产生的缺陷在真空渗碳中全部避免。真空热处理实际也属于气氛控制热处理。高压真空硬化淬火条件

低压真空渗碳的优势很明显，但是缺点，肯定也是有的。1）设备成本相对较高。2）小件的装炉量和多用炉相比，会少一点。真空渗碳装炉时，特别是小件渗碳，层与层之间的间隙要有50mm左右。真空淬火：1）真空淬火与回火工艺：830~850℃×3min/mm预热，1080~1200℃×1~2min/mm加热后，气淬油冷；540~580℃×1~2h真空回火。2）真空脉冲氮碳共渗工艺：共渗剂成分（体积分数）：50%丙烷＋50%氨气，其工艺曲线见图6。真空炉在中小型企业及专业工模具工厂使用得比较普遍。特别是私人企业在刀具、工模具及电动工具等工件的淬火上采用真空炉的比率也在逐渐增多。高压真空硬化淬火条件真空热处理减少变形，减少和防止氧化，可以净化表面，表面的氧化物发生分解。

模具的真空脉冲氮碳共渗，真空脉冲氮碳共渗保留了真空脉冲渗氮的优点，如深孔、盲孔内壁渗层均匀，比真空脉冲渗氮有更好的耐磨性和抗咬合性，而且白亮层少，脆性小，渗层致密，渗速快，并能承受重负荷和冲击载荷。实例：W9Cr4Mo3V钢制十字槽冲头的真空脉冲氮碳共渗。（1）十字槽冲头在工作时，要承受大的冲击、压缩、拉伸和弯曲等应力的作用，失效形式为槽筋疲劳断裂。原采用T10钢制造，经常规盐浴加热淬火、回火处理后，模具平均寿命为3万件。（2）采用W9Cr4Mo3V钢制造冲头，经真空加热淬火、回火和真空脉冲氮碳共渗后，模具寿命提高到近30万件。真空氮碳共渗采用ZCT65型双室真空渗碳炉，工作真空度为2.7Pa。

真空淬火的优势，真空热处理的技术在国外应用得较早，美国的海斯公司和日本真空研究所在1968年先后研制出真空淬火油和水剂淬火剂，从而真空淬火技术在热处理行业得到迅速的发展，从单室炉发展到了多组合机群，从一般的真空淬火发展到高压气淬、真空水剂淬火、真空渗碳、真空碳氮共渗及多元共渗等。经过几十年的努力，国内真空炉制造厂商在设计、制造水平和质量得到了很大的提高，用国产真空设备替代从国外进口的真空设备逐渐增多，从而降低了使用单位的生产成本，使真空热处理的应用范围迅速扩大。目前已经在各种工模具钢、不锈钢、轴承钢、碳钢、硬质合金、合金钢及高合金钢等重要零件的真空热处理和真空化学热处理上得到了较好的应用。60～70年代，陆续研制成功气冷式真空热处理炉、冷壁真空油淬炉和真空加热高压气淬炉等。

模具的真空退火，模具（模块）的真空退火易实现无氧化、无脱碳的热处理，有利于提高模具表面质量和生产效率，缩短工艺周期，模具表面可达到光亮，显微组织均匀一致。普通真空退火工艺是H13（4Cr5MoSiV1）钢模块普通真空退火工艺。模具退火采用真空炉（如WZT系列单室真空炉，极限真空度0.1Pa），将模块以60℃/h的速度缓慢加热到870℃，视模块有效尺寸决定保持时间（2~4h），也可以待到温后保持0.8min/mm。保温阶段压力控制在0.1~10Pa。冷却时可在真空状态下进行炉冷，当温度低于500℃时，可充入1×105Pa的高纯度N2或高纯度N2与其他还原性气体（如H2）的混合气进行冷却，以确保模块表面无氧化、不着色。经退火后的模块硬度＜235HBW，组织为珠光体＋均匀分布的粒状碳化物。受制于工艺实现过程，渗碳零件需要做大量的后续处理来满足后续机械装配需求。高压真空硬化淬火条件

如果需要高的表面质量，工件真空淬火和固溶热处理后的回火和沉淀硬化仍应在真空炉中进行。高压真空硬化淬火条件

实例：65Nb（65Cr4W3Mo2VNb）钢制挑线连杆挤压模的真空渗碳。（1）渗碳介质（体积分数）：70%CH4＋30%H2。H2作为稀释气，CH4（甲烷）为渗碳气。渗碳设备为内热式小型真空渗碳炉。模具真空渗碳工艺见图4。（2）使用寿命。65Nb钢制模具经真空渗碳热处理后，其使用寿命比未经渗碳模具提高2.5倍，比Cr12MoV钢制模具（常规热处理）提高7.5倍。模具的真空碳氮共渗，真空碳氮共渗是模具表层在真空炉内处于负压的加热状态下，同时渗入碳、氮元素的化学热处理工艺，与单一的渗碳相比，模具表面硬度更高，耐磨性更好，同时还具有一定的抗蚀性和更高的疲劳强度。因共渗温度低，且渗后可直接淬火，奥氏体晶粒比单一渗碳细，因此提高了模具的心部韧性，共渗层组织无晶界氧化现象，模具性能明显提高。45钢模具碳氮共渗油淬后，其外观呈均匀的银灰色，45钢及P20钢模具的硬度均可达到62HRC以上，提高了表面硬度，可使P20钢制模具进入高寿命状态。45钢渗碳层深度0.53~0.56mm，有助于提高45钢模具使用寿命。高压真空硬化淬火条件