真空高压气体淬火
高速钢制大尺寸工、模具的真空淬火(包括真空加压气体淬火,气体压力1.3~2Pa),由于冷却速度慢,不能防止淬火过程中沿奥氏体晶界碳化物的析出,贫化了奥氏体的合金化程度,降低了工具的红硬性及其使用寿命。为此,大型高速钢制工、模具,过去仅能在盐浴炉中进行淬火处理。真空高压气体淬火可克服这一缺点。
下表提供了在总量为100kg的高速钢制Φ25、Φ32、Φ54 mm 端面铣刀,从1190℃淬火冷却到650℃时,盐浴炉与真空高压(5Pa)气体淬火( VTC )炉的冷却速度数据,如表2-18所示。表中数据说明,大直径刀具的真空高压气体淬火的冷却速度比盐浴淬火快。更大型高速钢制工件应用真空高压气体淬火,也得到了满意的结果。大至Φ114mm的高速钢制工件,也可进行真空高压气体淬火。
盐浴淬火与真空高压气体淬火冷却速度的比较
| 工件尺寸(mm) | 在盐浴炉内单件淬火(℃/s) | 在VTC炉内单件淬火,单件100kg(℃/s) |
Φ25 Φ32 Φ54 | 13.2 7.3 6.7 | 12.8 9.7 7.8 |
上表中的工件的热处理规范如下。
(1)高速钢盐浴淬火
工件870℃预热,1193℃奥氏体化,627℃分级淬火,527℃回火2次,每次3h。
(2)高速钢真空高压气体淬火
在 VTC 炉中843℃预热4h,随炉升温至1193℃奥氏体化5min,通入压力为5Pa的高压氮气,使工件冷却至93℃以下出炉回火。回火参数与盐炉淬火者相同。
此外,与盐浴炉淬火、真空加热油淬、真空加压气淬相比较,真空高压气体淬火还具有:工件表面不氧化、不增碳,变形小,生产效率高,成本低(约为盐浴淬火的50%)(58),无环境污染等优点,因而其应用与日俱增。国外已生产出了 VTC 、 VVTC 、 VTTC 、 HPQ 等型号的真空高压气体淬火装置,供应市场需求。

