高速鋼絲錐板牙真空氣淬火熱處理工藝的制作方法
本發(fā)明涉及一種熱處理工藝,尤其是一種高速鋼絲錐板牙真空氣淬火熱處理工藝。
背景技術(shù):
熱處理是指材料在固態(tài)下,通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。
由于合金工具鋼和軸承鋼材料的特殊性,現(xiàn)有的合金工具鋼軸承鋼絲錐板牙多用中溫鹽浴淬火,鹽浴是將工業(yè)鹽融化成液態(tài)作為加熱介質(zhì),再將要熱處理的工件放入融化的液態(tài)鹽里進行加熱,最后進行熱處理。
但是鹽浴淬火存在一些缺陷:1、在加熱過程中和表面清洗處理時會產(chǎn)生廢氣和沸水污染環(huán)境;2、高速鋼工具淬火需要多級加熱保溫,因此需要多個鹽浴加熱爐,且升溫速度比較快,容易在工件內(nèi)部產(chǎn)生淬火應(yīng)力,造成產(chǎn)品變形、開裂以及淬火脆性;3、產(chǎn)品加熱過程中表面容易被氧化,造成產(chǎn)品表面脫碳,給絲錐板牙造成致命傷;4、鹽浴熱處理后,產(chǎn)品表面回油化工鹽殘留,必須進行表面酸洗和處理,工藝復雜。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題,提供一種高速鋼絲錐板牙真空氣淬火熱處理工藝,在全密封狀態(tài)下依靠熱輻射進行層級加熱同時對真空爐進行層級抽真空,加熱經(jīng)保溫后在密封真空狀態(tài)下高壓氮氣保護冷卻,達到淬火的效果,對環(huán)境沒有污染,升溫速度緩慢,避免產(chǎn)品變形和開裂,高硬度下脆性小韌性好,整個過程都在真空下進行,不會造成產(chǎn)品表面脫碳。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:一種高速鋼絲錐板牙真空氣淬火熱處理工藝,包括真空氣淬火工藝和真空回火工藝,其中:真空氣淬火工藝包括熱輻射層級加熱、層級加熱的同時伴隨著層級抽真空、真空高溫保溫、高壓氮氣保護冷卻,真空回火工藝包括抽真空的同時加熱到回火溫度、保溫和氮氣保護冷卻。經(jīng)過真空氣淬火和真空回火,得到高速鋼絲錐板牙的最優(yōu)性能,絲錐板牙的切削螺紋內(nèi)部組織致密,高硬度下具有較好的韌性,真空熱處理,對環(huán)境沒有污染,升溫速度緩慢,避免產(chǎn)品變形和開裂,整個過程都在真空下進行,不會造成產(chǎn)品表面脫碳。
進一步,層級加熱分為四級且在加熱過程中進行預熱,第一級加熱從常溫加熱到560℃,加熱時間為45-50min,第一級加熱后保持560℃進行第一級預熱,第一級預熱時間為45-50min;第一級預熱后進行第二級加熱,加熱到850℃,加熱時間為25-30min,加熱后保持850℃進行第二級預熱,第二級預熱時間為60min;第二級預熱后進行第三級加熱,加熱到1100℃,加熱時間為25-30min,加熱后保持1100℃進行第三級預熱,第三級預熱時間為10min;第三級預熱后再進行第四級加熱,10min加熱到1210℃,加熱結(jié)束。
進一步,真空高溫保溫的溫度為1210℃,保溫時間為15min,保溫時的真空度為0.2bar。
進一步,抽真空從常壓按照層級遞增的方式進行,在加熱溫度為850℃之前,抽真空的層級與加熱的層級相同,加熱的同時伴隨抽真空,第一級抽真空從常壓到0.6bar,然后進行保壓,再進行第二級抽真空,從0.6bar到0.2bar,并一直保壓。
進一步,氮氣保護冷卻時間28min,氮氣壓力為6bar,冷卻溫度為從1210℃冷卻45℃以下。
進一步,真空回火加熱溫度從常溫加熱到560℃,加熱時間為60min,回火時的保溫溫度為560℃,保溫時間不少于120min,氮氣保護冷卻時氮氣壓力為2bar,回火時抽真空達到0.2bar。
本發(fā)明的有益效果是:經(jīng)過真空氣淬火和真空回火,得到高速鋼絲錐板牙的最優(yōu)性能,絲錐板牙的切削螺紋內(nèi)部組織致密,高硬度下具有較好的韌性,真空熱處理,對環(huán)境沒有污染,升溫速度緩慢,避免產(chǎn)品變形和開裂,整個過程都在真空下進行,不會造成產(chǎn)品表面脫碳。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種真空氣淬火的工藝示意圖;
圖2是本發(fā)明一種真空回火的工藝示意圖;
圖中:1、第一級加熱,2、第一級預熱,3、第二級加熱,4、第二級預熱,5、第三級加熱,6、第三級預熱,7、第四級加熱,8、高溫保溫,9、氮氣保護冷卻,10、第一級抽真空,11、保壓,12、第二級抽真空,13、回火加熱,14、真空保溫,15、氮氣保護冷卻。
具體實施方式
下面通過具體實施例,并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
實施例:一種高速鋼絲錐板牙真空氣淬火熱處理工藝,包括真空氣淬火工藝(參見圖1)和真空回火工藝(參見圖2),其中:真空氣淬火工藝包括熱輻射層級加熱、層級加熱的同時伴隨著層級抽真空、真空高溫保溫、高壓氮氣保護冷卻,真空回火工藝包括抽真空的同時回火加熱到回火溫度、保溫和氮氣保護冷卻。
層級加熱分為四級且在加熱過程中進行預熱,第一級加熱1從常溫加熱到560℃,加熱時間為47min,第一級加熱后保持560℃進行第一級預熱2,第一級預熱時間為50min;第一級預熱后進行第二級加熱3,加熱到850℃,加熱時間為29min,加熱后保持850℃進行第二級預熱4,第二級預熱時間為60min;第二級預熱后進行第三級加熱5,加熱到1100℃,加熱時間為26min,加熱后保持1100℃進行第三級預熱6,第三級預熱時間為10min;第三級預熱后再進行第四級加熱7,10min內(nèi)加熱到1210℃,加熱加熱結(jié)束。層級加熱的同時伴隨這層級抽真空,層級抽真空從常壓按照層級遞增的方式進行,在加熱溫度為850℃之前,抽真空的層級與加熱的層級相同,加熱的同時伴隨抽真空,第一級抽真空10從常壓到0.6bar,然后進行保壓11,再進行第二級抽真空12,從0.6bar到0.2bar,并一直保壓。
層級加熱結(jié)束后進行真空高溫保溫8,高溫保溫的溫度為1210℃,保溫時間為15min,保溫時的真空度為0.2bar。
高溫保溫結(jié)束后進行氮氣保護冷卻9,氮氣保護冷卻時間28min,氮氣壓力為6bar,冷卻溫度為從1210℃快速冷卻45℃以下。
真空回火時,回火時抽真空達到0.2bar,回火加熱13的加熱溫度從常溫加熱到560℃,加熱時間為60min,回火加熱后進行真空保溫14,保溫溫度為560℃,保溫時間120min,保溫結(jié)束后進行冷卻,采用氮氣保護冷卻15的方式,氮氣保護冷卻時氮氣壓力為2bar,。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
技術(shù)特征:技術(shù)總結(jié)