真空熱處理

真空熱處理工藝發(fā)展

熱處理的發(fā)展是伴隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，機(jī)械制造又對(duì)熱處理提出了更新更高的要求，模具的熱處理又是熱處理中技術(shù)含量最高的部分。

眾所周知，模具熱處理就是為了發(fā)揮模具材料的潛力，提高模具的使用性能。模具的性能必須滿足：高的強(qiáng)度，(包括高溫強(qiáng)度，抗冷熱疲勞性能)高的硬度(耐磨性能)和高的韌性，并且還要求有良好的機(jī)械加工性、(包括良好的拋光性)可焊接性及抗腐蝕性等等。

對(duì)模具壽命影響最大的是模具的設(shè)計(jì)(包括了正確的選擇材料)模具的材料，模具的熱處理，模具的使用和維護(hù)等。如果模具的設(shè)計(jì)合理，材料優(yōu)質(zhì)，那么熱處理的好壞直接決定了模具的使用壽命。國內(nèi)外都在設(shè)法采用更先進(jìn)的熱處理手段來提高模具的性能延長模具的使用壽命。而真空熱處理則是模具熱處理中較先進(jìn)的方式之一。所以從模具熱處理來看，熱處理加工設(shè)備的狀態(tài)、熱處理的工藝、生產(chǎn)過程的控制顯得尤為重要。而設(shè)備的先進(jìn)性是保證先進(jìn)工藝實(shí)現(xiàn)的前提。真空高壓氣淬爐是實(shí)現(xiàn)真空熱處理最為理想的設(shè)備。真空爐具有不脫碳，不氧化的效果，具有溫度均勻，加熱和冷卻速度可控，可以實(shí)現(xiàn)不同的工藝過程，真空爐由于沒有污染，是國際上公認(rèn)的“綠色熱處理”。國際上已有2-20bar的真空高壓氣淬爐，可以完全滿足模具的真空熱處理的要求。

模具熱處理過程中，所采用的工藝參數(shù)對(duì)模具性能也有著至關(guān)重要的影響：它包括了加熱溫度、加熱速度、保溫時(shí)間、冷卻方式、冷卻速度等。正確的熱處理工藝參數(shù)可以保證模具獲得最佳性能，反之，將產(chǎn)生不良甚至嚴(yán)重后果。實(shí)踐表明，正確的熱處理工藝可以獲得優(yōu)良的組織，優(yōu)良的組織形態(tài)才能保證優(yōu)良的機(jī)械性能。合適的工藝方法可以有效的控制模具熱處理時(shí)的變形和開裂。從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：模具在加熱和冷卻過程中，模具表面溫度和心部溫度的差異(加熱的不均勻性和冷卻的不均勻性)是造成模具變形的主要因素。(真空爐具有控制加熱速度和冷卻速度的能力)。不同的工藝方法可以使模具滿足不同的使用條件和不同的性能要求。

總而言之，真空高壓氣淬工藝具有加熱和冷卻速度自由控制的優(yōu)點(diǎn)，可以編制不同的工藝參數(shù)，得到預(yù)想的金相組織和性能。

真空熱處理工藝原理

（1）金屬在真空狀態(tài)下的相變特點(diǎn)。在與大氣壓只差0.1MPa范圍內(nèi)的真空下，固態(tài)相變熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)不產(chǎn)生什么變化。在制訂真空熱處理工藝規(guī)程時(shí)，完全可以依據(jù)在常壓下固態(tài)相變的原理。完全可以參考常壓下各種類型組織轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)。

（2）真空脫氣作用，提高金屬材料的物理性能和力學(xué)性能。

（3）真空脫脂作用。

（4）金屬的蒸發(fā)：在真空狀態(tài)下加熱，工件表面元素會(huì)發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象。

（5）表面凈化作用，實(shí)現(xiàn)少無氧化和少無脫碳加熱。

（6）金屬實(shí)現(xiàn)無氧化加熱所需的真空度。

（1）真空熱處理的優(yōu)越性。真空熱處理是和可控氣氛并駕齊驅(qū)的應(yīng)用面很廣的無氧化熱處理技術(shù)，也是當(dāng)前熱處理生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)程度的主要標(biāo)志之一。真空熱處理不僅可實(shí)現(xiàn)鋼件的無氧化、無脫碳，而且還可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的無污染和工件的少畸變，因而它還屬于清潔和精密生產(chǎn)技術(shù)范疇。它已成為工模具生產(chǎn)中不可替代的先進(jìn)技術(shù)。

（2）真空熱處理工藝。工件畸變小是真空熱處理的一個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，工件真空熱處理的畸變量僅為鹽浴加熱淬火的三分之一。研究各種材料、不同復(fù)雜程度零件的真空加熱方式和各種冷卻條件下的畸變規(guī)律，并用計(jì)算機(jī)加以模擬，對(duì)于推廣真空熱處理技術(shù)具有重要意義。真空加熱、常壓或高壓氣冷淬火時(shí)氣流均勻性對(duì)零件淬硬效果和質(zhì)量分散度有很大影響。采用計(jì)算機(jī)模擬手段研究爐中氣流循環(huán)規(guī)律，對(duì)于改進(jìn)爐子結(jié)構(gòu)變具有重要意義。真空滲碳是實(shí)現(xiàn)高溫滲碳的最可能的方式。但在高溫下長時(shí)間加熱會(huì)使大多數(shù)鋼種的奧氏體晶粒度長得很大，對(duì)于具體鋼材高溫滲碳，重新加熱淬火對(duì)材料和工件性能的影響規(guī)律加以研究，對(duì)優(yōu)化真空滲碳、冷卻、加熱淬火工藝和設(shè)備是很有必要的。近幾年，國際上有研究開發(fā)使用氣體燃料的燃燒式真空爐的動(dòng)向。在真空爐中采用氣體燃料加熱的困難太多，雖然有節(jié)約能源的說法，但不一定是一個(gè)重要的發(fā)展方向。

（3）真空熱處理爐?，F(xiàn)代真空熱處理爐是指可施行元件的真空加熱，然后在油中淬火或在常壓和加壓氣體中淬火的冷壁式爐子。研究開發(fā)這種類型的設(shè)備是一項(xiàng)綜合性強(qiáng)、跨學(xué)科、牽涉到很多科技領(lǐng)域的工作。

真空熱處理是將金屬工件在 1個(gè)大氣壓以下(即負(fù)壓下)加熱的金屬熱處理工藝。

20世紀(jì)20年代末，隨著電真空技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了真空熱處理工藝，當(dāng)時(shí)還僅用于退火和脫氣。由于設(shè)備的限制，這種工藝較長時(shí)間未能獲得大的進(jìn)展。60～70年代，陸續(xù)研制成功氣冷式真空熱處理爐、冷壁真空油淬爐和真空加熱高壓氣淬爐等，使真空熱處理工藝得到了新的發(fā)展。在真空中進(jìn)行滲碳，在真空中等離子場的作用下進(jìn)行滲碳、滲氮或滲其他元素的技術(shù)進(jìn)展，又使真空熱處理進(jìn)一步擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。

真空高壓氣冷淬火技術(shù)

當(dāng)前真空高壓氣冷淬火技術(shù)發(fā)展較快，相繼出現(xiàn)了負(fù)壓高流率氣冷、加壓氣冷、高壓氣冷、超高壓一氣冷等新技術(shù)，不但大幅度提高了真空氣冷淬火能力，且淬火后工件表面光亮度好，變形小，還有高效、節(jié)能、無污染等優(yōu)點(diǎn)。

真空高壓氣冷淬火的用途是材料的淬火和回火，不銹鋼和特殊合金的固溶、時(shí)效，離子滲碳和碳氮共滲，以及真空燒結(jié)，釬焊后的冷卻和淬火。

用高壓氮?dú)饫鋮s淬火時(shí)、被冷卻的負(fù)載只能是松散型的，高速鋼可淬透至70～100mm，高合金熱作模具鋼可達(dá)25～100mm。

用1000kPa高壓氮?dú)饫鋮s淬火時(shí)，被冷卻負(fù)載可以是密集型的，比600kPa冷卻時(shí)負(fù)載密度提高約30%～40%。

用2000kPa超高壓氮?dú)饣蚝夂偷獨(dú)獾幕旌蠚饫鋮s淬火時(shí)，被冷卻負(fù)載是密集的并可捆綁在一起。其密度較600kPa氮?dú)饫鋮s時(shí)提高80%～150%，可冷卻所有的高速鋼、高合金鋼、熱作工模具鋼及鉻鋼和較多的合金油淬鋼，如較大尺寸的錳鋼。

具有單獨(dú)冷卻室的雙室氣冷淬火爐的冷卻能力優(yōu)于相同類型的單室爐。200kPa氮?dú)饫鋮s的雙室爐的冷卻效果和400kPa的單室爐相當(dāng)。但運(yùn)行成本、維修成本低。由于我國基礎(chǔ)材料工業(yè)（石墨、鉬材等）和配套元器件（電動(dòng)機(jī)）等水平有待提高。所以在提高600kPa單室高壓真空護(hù)質(zhì)量的同時(shí)，發(fā)展雙室加壓和高壓氣冷淬火爐比較符合我國的國情。

真空滲氮技術(shù)

真空滲氮是使用真空爐對(duì)鋼鐵零件進(jìn)行整體加熱、充入少量氣體，在低壓狀態(tài)下產(chǎn)生活性氮原子滲入并向鋼中擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)硬化的；而離子滲氮是靠暉光放電產(chǎn)生的活性N離子轟擊并僅加熱鋼鐵零件表面，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成核化物實(shí)現(xiàn)硬化的。

真空滲氛時(shí)，將真空爐排氣至較高真空度0.133Pa后，將工件升至，530～560℃，同時(shí)送入氨氣或復(fù)合氣體，并對(duì)各種氣體的送入量進(jìn)行精確控制，爐壓控制在0.667Pa，低壓狀態(tài)能加快工件表面的氣體交換，活躍的N元素(或N，C)來自化學(xué)反應(yīng)及氨氣，保溫3～5h后，用爐內(nèi)惰性氣體進(jìn)行快速冷卻。不同的材質(zhì)，經(jīng)此處理后可得到滲層深為20～80μm、硬度為600～1500HV的硬化層。

真空滲氮有人稱為真空排氣式氮碳共滲，其特點(diǎn)是通過真空技術(shù)，使金屬表面活性化和清凈化。在加熱、保溫、冷卻的整個(gè)熱處理過程中，不純的微量氣體被排出，含活性物質(zhì)的純凈復(fù)合氣體被送入，使表面層相結(jié)構(gòu)的調(diào)整和控制、質(zhì)量的改善、效率的提高成為可能。經(jīng)X射線衍射分析證實(shí)，真空滲氮處理后，滲層中的化合物層是ε單相組織，沒有其他脆性存在，所以硬度高，韌性好，分布也好?！鞍讓印眴蜗唳呕衔飳涌蛇_(dá)到的硬度和材質(zhì)成分有關(guān)。材質(zhì)中含鉻量越高，硬度也呈增加趨勢(shì)。鉻13%時(shí)，硬度可達(dá)到1200HV；含鉻18%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，余同）時(shí)，硬度可達(dá) 1500HV；含鉻25%時(shí)，硬度可達(dá)1700HV。無脆性相的單相ε化合物層的耐磨性比氣體氮碳共滲組織的耐磨性高，抗摩擦燒傷、抗熱膠合、抗熔敷、抗熔損性能都很優(yōu)異。但該“白層”的存在對(duì)有些模具和零件也有不利之處，易使鍛模在鍛造初期引起龜裂，焊接修補(bǔ)時(shí)易生成針孔。真空滲氮還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是通過對(duì)送入爐內(nèi)的含活化物質(zhì)的復(fù)合氣體的種類和量的控制，可以得到幾乎沒有化合物層（白層），而只有0.1-1mm擴(kuò)散層的組織。其原因可能是在真空爐排氣至 0.133Pa后形成的，另一個(gè)原因是帶有活性物質(zhì)的復(fù)合氣體在短時(shí)間內(nèi)向鋼中擴(kuò)散形成的組織。這種組織的優(yōu)點(diǎn)是耐熱沖擊性、抗龜裂性能優(yōu)異。因而對(duì)實(shí)施高溫回火的熱作模具，如用高速鋼鋼制模具可以得到表面硬度高、耐磨性好、耐熱沖擊性好、抗龜裂而又有韌性的綜合性能；但僅有擴(kuò)散層組織時(shí)，模具的抗咬合性、耐熔敷、熔損性能不夠好。由于模具或機(jī)械零件的服役條件和對(duì)性能的要求不一，在進(jìn)行表面熱處理時(shí)，必需調(diào)整表面層的組織和性能。真空滲氮除應(yīng)用于工模具外，對(duì)提高精密齒輪和要求耐磨耐蝕的機(jī)械零件以及彈簧等的性能都有明顯效果，可接受處理的材質(zhì)也比較廣泛。

真空高壓氣冷等溫淬火

形狀復(fù)雜的較大工件從高溫連續(xù)進(jìn)行快速冷卻時(shí)容易產(chǎn)生變形甚至裂紋。以往可用鹽浴等溫淬火解決。在單室真空高壓氣冷淬火爐中能否進(jìn)行氣冷等溫淬火呢？在帶有對(duì)流加熱功能的單室高壓氣冷淬火爐中對(duì)兩組φ320mm×120mm兩塊疊裝的碳素結(jié)構(gòu)鋼用不同冷卻方式淬火后的對(duì)化結(jié)果。一組是在1020℃加熱后，在600kPa壓力下連續(xù)用高純氮?dú)饫鋮s（風(fēng)向是上、下相互交替，40s切換一次）的結(jié)果。另一組是對(duì)試樣表面、心部進(jìn)行 370℃時(shí)的控制冷卻。從兩組曲線的對(duì)比可以看出，心部溫度通過500℃的時(shí)間（半冷時(shí)間）只差約2min。從表面進(jìn)行控制冷卻開始到心部溫度到達(dá) 370℃附近，需27min。由此可見，在單室真空高壓氣淬火爐進(jìn)行等溫氣冷淬火是可行的。

真空清洗與干燥技術(shù)

有的熱處理還離不開清洗干燥工序，尤其需油冷的各類熱處理，清洗干燥的任務(wù)更繁重、難度也更大。國際上使用效果最佳的清洗劑是鹵素系清洗劑。發(fā)達(dá)國家，如日本使用的鹵素系清洗劑的比例如表1所示。其中三氯乙烷、氟里昂因?qū)倨茐拇髿獬粞鯇游镔|(zhì)，已被禁止使用。其他鹵素系物質(zhì)也因?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境、人、畜有害而被限制使用。所以各國都在研究各種替代型的清洗干燥技術(shù)。

零件經(jīng)真空熱處理后，畸變小，質(zhì)量高，且工藝本身操作靈活，無公害。因此真空熱處理不僅是某些特殊合金熱處理的必要手段，而且在一般工程用鋼的熱處理中也獲得應(yīng)用，特別是工具、模具和精密耦件等，經(jīng)真空熱處理后使用壽命較一般熱處理有較大的提高。例如某些模具經(jīng)真空熱處理后，其壽命比原來鹽浴處理的高40～400%，而有許多工具的壽命可提高3～4倍左右。此外，真空加熱爐可在較高溫度下工作，且工件可以保持潔凈的表面，因而能加速化學(xué)熱處理的吸附和反應(yīng)過程。因此，某些化學(xué)熱處理，如滲碳、滲氮、滲鉻、滲硼，以及多元共滲都能得到更快、更好的效果。

真空熱處理與普通熱處理的區(qū)別

真空熱處理是真空技術(shù)與熱處理技術(shù)相結(jié)合的新型熱處理技術(shù)，真空熱處理所處的真空環(huán)境指的是低于一個(gè)大氣壓的氣氛環(huán)境，包括低真空、中等真空、高真空和超高真空，真空熱處理實(shí)際也屬于氣氛控制熱處理。真空熱處理是指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態(tài)下進(jìn)行的，真空熱處理可以實(shí)現(xiàn)幾乎所有的常規(guī)熱處理所能涉及的熱處理工藝，但熱處理質(zhì)量大大提高。與常規(guī)熱處理相比，真空熱處理的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)無氧化、無脫碳、無滲碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脫脂除氣等作用，從而達(dá)到表面光亮凈化的效果。

而且真空熱處理的價(jià)格高是因?yàn)樵O(shè)備貴，耗能多；每爐重量小是因?yàn)檎婵涨惑w小，容易抽真空；真空熱處理后的工件比普通熱處理工件抗氧化和耐腐蝕性強(qiáng)，且微觀結(jié)構(gòu)更為致密。2100433B

主要特點(diǎn)

(1)嚴(yán)格的真空密封：眾歷周知，金屬零件進(jìn)行真空熱處理均在密閉的真空爐內(nèi)進(jìn)行，因此，獲得和維持爐子原定的漏氣率，保證真空爐的工作真空度，對(duì)確保零件真空熱處理的質(zhì)量有著非常重要的意義。所以真空熱處理爐的一個(gè)關(guān)鍵問題，就是要有可靠的真空密封結(jié)構(gòu)。為了保證真空爐的真空性能，在真空熱處理爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須道循一個(gè)基本原則，就是爐體要采用氣密焊接，同時(shí)在爐體上盡量少開或者不開孔，少采用或者避免采用動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，以盡量減少真空泄漏的機(jī)會(huì)。安裝在真空爐體上的部件、附件等如水冷電極、熱電偶導(dǎo)出裝置也都必須設(shè)計(jì)密封結(jié)構(gòu)。

(2)大部分加熱與隔熱材料只能在真空狀態(tài)下使用：真空熱處理爐的加熱與隔熱襯料是在真空與高溫下工作的，因而對(duì)這些材料提出了耐高溫，蒸汽壓低，輻射效果好，導(dǎo)熱系數(shù)小等要求。對(duì)抗氧化性能要求不高。所以，真空熱處理爐廣泛采用了鉭、鎢、鉬和石墨等作加熱與隔熱構(gòu)料。這些材料在大氣狀態(tài)下極易氧化，因此，常規(guī)熱處理爐不能采用這些加熱與隔熱材料。

(3)水冷裝置，真空熱處理爐的爐殼、爐蓋、電熱元件導(dǎo)別處置(水冷電極)、中間真空隔熱門等部件，均在真空、受熱狀態(tài)下工作。在這種極為不利的條件下工作，必須保證各部件的結(jié)構(gòu)不變形、不損壞，真空密封圈不過熱、不燒毀。因此，各部件應(yīng)該根據(jù)不同的情況設(shè)置水冷裝置，以保證真空熱處理爐能夠正常運(yùn)行并有足夠的使用壽命。

(4)采用低電壓大電流：在真空容器內(nèi)，當(dāng)真空空度為幾托一lxlo-1托的范圍內(nèi)時(shí)，真空容器內(nèi)的通電導(dǎo)體在較高的電壓下，會(huì)產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象。在真空熱處理爐內(nèi)，嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生弧光放電，燒毀電熱元件、隔熱層等，造成重大事故和損失。因此，真空熱處理爐的電熱元件的工作電壓，一般都不超過80一100伏。同時(shí)在電熱元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要采取有效措施，如盡量避免有尖端的部件，電極間的間距不能太小窄，以防止輝光放電或者弧光放電的發(fā)生。

(5)自動(dòng)化程度高：真空熱處理爐的自動(dòng)化程度之所以較高，是因?yàn)榻饘俟ぜ募訜?、冷卻等操作，需要十幾個(gè)甚至幾十個(gè)動(dòng)作來完成。這些動(dòng)作內(nèi)在真空熱處理爐內(nèi)進(jìn)行，操作人員無法接近。同時(shí)，有些動(dòng)作如加熱保溫結(jié)束后，金屬工件進(jìn)行淬火工序須六、六個(gè)動(dòng)作并且要在15秒鐘以內(nèi)完成。在這樣迅速的條件來完成許多動(dòng)作，是很容易造成操作人員的緊張而構(gòu)成誤操作。因此，只有較高的目動(dòng)化才能準(zhǔn)確、及時(shí)按程序協(xié)調(diào)動(dòng)。2100433B

真空熱處理即真空技術(shù)與熱處理兩個(gè)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在真空狀態(tài)下進(jìn)行的。我國將真空劃分為低、中、高和超高真空。目前大多數(shù)真空熱處理爐的工作真空度在1.33~1.33×10ˉ3Pa。 真空熱處理幾乎可實(shí)現(xiàn)全部熱處理工藝，如淬火、退火、回火、滲碳、氮化，在淬火工藝中可實(shí)現(xiàn)氣淬、油淬、硝鹽淬火、水淬等，還可以進(jìn)行真空釬焊、燒結(jié)、表面處理等。真空熱處理爐熱效率高，可實(shí)現(xiàn)快速升溫和降溫，可實(shí)現(xiàn)無氧化、無脫碳、無滲碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脫脂除氣等作用，從而達(dá)到表面光亮凈化的效果。一般來說，被處理的工件在爐內(nèi)加熱緩慢，內(nèi)熱溫差較小，熱應(yīng)力小，因而變形小。產(chǎn)品合格率高。可降低成本，有除氣作用，從而提高了工作的機(jī)械性能和使用壽命。工作環(huán)境好，操作安全，沒有污染和公害。被處理的工件沒有氫脆危險(xiǎn)，對(duì)鈦材和難熔金屬殼防止表面氫脆，真空熱處理工藝的穩(wěn)定性和重復(fù)性好。這一系列的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)真空熱處理設(shè)備和工藝被越來越重視和應(yīng)用越來越廣。

一般金屬材料在空氣爐中加熱，由于空氣中存在氧氣、水蒸氣、二氧化碳等氧化性氣體，這些氣體與金屬發(fā)生氧化作用易使被加熱的金屬表面產(chǎn)生氧化膜或氧化皮，完全失去原有的金屬光澤。同時(shí)這些氣體還要與金屬中的碳發(fā)生反應(yīng)，使其表面脫碳。如果爐中含有一氧化碳或甲烷氣體，還會(huì)使金屬表面增碳。對(duì)于化學(xué)性質(zhì)非?；顫姷腡i、Zr以及難溶金屬W、Mo、Nb、Ta等，在空氣爐中加熱，除了要生成氧化物、氫化物、氮化物外，還要吸收這些氣體并向金屬內(nèi)部擴(kuò)散，使金屬材料的性能嚴(yán)重惡化。這些氧化、脫碳、增碳、吸氣甚至產(chǎn)生腐蝕等弊病，在可控氣氛爐或鹽浴爐中加熱，有時(shí)也難以避免。為解決這一問題，通常的做法是在工件熱處理前留有加工余量，熱處理后在加工去掉氧化、脫碳層等。

第1章 真空熱處理基礎(chǔ) 1

1.1 有關(guān)真空的基本概念 1

1.1.1 真空 1

1.1.2 真空度 1

1.1.3 真空區(qū)域的劃分 2

1.1.4 常用的真空技術(shù)名詞 4

1.2 真空熱處理的發(fā)展過程 4

1.2.1 真空淬火爐發(fā)展情況 5

1.2.2 真空熱處理工藝的發(fā)展 5

1.3 真空熱處理工藝原理 5

1.3.1 金屬在真空狀態(tài)下加熱過程的特點(diǎn) 5

1.3.2 金屬在真空淬火時(shí)的冷卻 13

第2章 真空熱處理工藝 17

2.1 真空退火 17

2.1.1 高溫、難熔金屬的退火 17

2.1.2 鋼鐵材料及其銅合金的退火 19

2.1.3 電工鋼及磁合金的退火 22

2.2 真空淬火與回火 24

2.2.1 真空淬火 24

2.2.2 真空回火 33

2.3 真空滲碳與離子滲碳 38

2.4 真空脈沖滲氮及離子滲氮 49

2.4.1 真空脈沖滲氮 49

2.4.2 離子滲氮 53

2.5 真空氮碳( 碳氮) 共滲及離子氮碳( 碳氮) 共滲 61

2.5.1 真空( 脈沖) 氮碳共滲 61

2.5.2 真空碳氮共滲 62

2.5.3 離子氮碳共滲 64

2.5.4 離子碳氮共滲 68

2.6 真空滲硼及其真空滲鉻 70

2.6.1 真空滲硼 70

2.6.2 真空滲鉻 70

2.7 真空淬火后的工件的性能與使用壽命 72

第3章 真空熱處理設(shè)備 73

3.1 概述 73

3.1.1 真空熱處理爐的發(fā)展概況 73

3.1.2 真空爐類型、特點(diǎn)與應(yīng)用 74

3.2 內(nèi)熱式與外熱式真空爐 87

3.2.1 內(nèi)熱式真空熱處理爐 87

3.2.2 外熱式真空熱處理爐 91

3.2.3 外熱式與內(nèi)熱式真空爐的比較 95

3.2.4 國內(nèi)真空爐制造廠家 95

3.3 真空淬火爐 100

3.3.1 真空氣淬爐 100

3.3.2 油淬及油氣真空爐 111

3.3.3 水淬真空爐及多用途真空爐 118

3.4 真空退火爐與回火爐 119

3.4.1 真空退火爐 119

3.4.2 真空回火爐 125

3.5 真空化學(xué)熱處理爐 133

3.5.1 真空滲碳爐 134

3.5.2 離子滲氮爐 138

3.6 真空爐的操作、安全與維修技術(shù) 155

3.6.1 真空爐使用前的準(zhǔn)備工作 155

3.6.2 真空淬火爐的操作、維護(hù)及常見故障的排除方法 156

3.6.3 離子滲氮爐的操作要點(diǎn)與維修 159

3.6.4 常用真空檢漏法 162

第4章 真空熱處理質(zhì)量控制 163

4.1 真空熱處理的應(yīng)用與要求 163

4.2 真空熱處理工藝制定原則 164

4.3 真空熱處理工藝參數(shù)的確定 169

4.3.1 合金結(jié)構(gòu)鋼的真空熱處理工藝參數(shù) 170

4.3.2 彈簧鋼的真空熱處理工藝參數(shù) 172

4.3.3 軸承鋼的真空熱處理工藝參數(shù) 172

4.3.4 合金工具鋼的真空熱處理工藝參數(shù) 173

4.3.5 高速鋼的真空熱處理工藝參數(shù) 174

4.3.6 模具鋼的真空熱處理工藝參數(shù) 175

4.3.7 高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼的真空熱處理 178

4.3.8 不銹鋼的真空熱處理 180

4.3.9 高溫合金的真空熱處理 182

4.3.10 鈦合金的真空熱處理 183

4.4 真空熱處理質(zhì)量控制 183

4.4.1 影響工件真空熱處理質(zhì)量的因素 184

4.4.2 真空淬火的質(zhì)量效果 185

4.4.3 真空回火的質(zhì)量效果 186

4.4.4 真空熱處理質(zhì)量檢驗(yàn) 186

4.4.5 真空熱處理缺陷的分析及措施 206

第5章 真空熱處理的典型應(yīng)用實(shí)例 228

5.1 金屬機(jī)床與齒輪零件的真空熱處理應(yīng)用實(shí)例 228

5.2 軸承、標(biāo)準(zhǔn)件與彈簧的真空熱處理應(yīng)用實(shí)例 235

5.3 汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等零件的真空熱處理應(yīng)用實(shí)例 237

5.4 工模量具的真空熱處理應(yīng)用實(shí)例 241

5.4.1 工具的真空熱處理 241

5.4.2 模具的真空熱處理 245

5.4.3 量具的熱處理 272

5.5 其他零件的真空熱處理 274

第6章 真空熱處理技術(shù)的進(jìn)展 280

6.1 真空熱處理設(shè)備的進(jìn)展 280

6.2 真空熱處理技術(shù)的新進(jìn)展 292

6.2.1 真空熱處理自動(dòng)化在線控制系統(tǒng) 292

6.2.2 熱等壓( 真空) 淬火技術(shù) 292

6.2.3 ICBP 系列低壓滲碳技術(shù)及低壓滲碳多用爐( ICBP ) 293

6.2.4 VCQ2 型智能型真空滲碳淬火爐( 金屬熱處理2012.1 ) 297

6.2.5 VZKQ 式多用途真空爐 301

6.2.6 VNKQ 型連續(xù)式多室真空爐生產(chǎn)線 301

6.2.7 Modul Therm 型往復(fù)式( 梭式) 模塊化多用真空爐生產(chǎn)線 303

6.2.8 我國燃?xì)馐秸婵諢崽幚頎t技術(shù)研究開發(fā) 303

6.2.9 WZDGQ30 型單室真空高壓氣淬爐研制 307

6.2.10 真空爐強(qiáng)制對(duì)流及連續(xù)高壓氣冷技術(shù) 310

6.2.11 WZLQH 型真空鋁釬焊爐研制開發(fā) 313

6.2.12 真空清洗設(shè)備與技術(shù) 315

6.3 真空熱處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與展望 325

參考文獻(xiàn) 328 2100433B