Procés de tractament tèrmic al buit

Què és el tractament tèrmic al buit?

 

El tractament tèrmic al buit es refereix a un procés en què les peces del motlle es col·loquen en equips de tractament tèrmic al buit per a la calefacció, l'aïllament i la refrigeració. És una de les tecnologies avançades actuals de tractament tèrmic de motlles. A mesura que els requisits de qualitat dels motlles són cada cop més alts, és difícil que el tractament tèrmic general compleixi els requisits tècnics. Després del tractament tèrmic al buit del motlle, la superfície no s'oxidarà ni descarburarà, la distorsió d'extinció serà petita, la duresa superficial serà uniforme, el rendiment es millorarà i la vida útil del motlle s'augmentarà generalment. , generalment pot augmentar més d'un 30%. A més,tractament tèrmic al buitpot reduir el marge de mecanitzat (molt o polit) en 1/3 ~ 1/2, millorant així l'eficiència de producció i reduint els costos de fabricació de motlles. El tractament tèrmic al buit és especialment adequat per a motlles d'alta precisió que requereixen dimensions i rendiment estables. Les tecnologies de tractament tèrmic al buit del motlle inclouen: extinció al buit, temperat al buit, cementació al buit, nitruració al buit, infiltració de metalls al buit, etc. La figura 1 mostra l'equip de tractament tèrmic al buit del motlle i la figura 2 mostra la foto del motlle.

 

Figura 1 Equip de tractament tèrmic al buit del motlle

 

Paràmetres del procés de tractament tèrmic al buit

 

(1) Grau de buit

El grau de buit afecta directament la rugositat de la superfície del motlle, afectant així la qualitat i el rendiment de la superfície. Per evitar la volatilització dels elements d'aliatge a la superfície del motlle, s'ha de seleccionar un grau de buit raonable. A la taula es mostra la relació corresponent entre el grau de buit i la temperatura d'escalfament durant l'escalfament al buit del motlle d'acer aliat. 1.

 

Taula 1 Correspondència entre el grau de buit i la temperatura d'escalfament

Temperatura/grau de calefacció	Menys o igual a 900 graus	1000 ~ 1100 graus	1100 ~ 1300 graus
Grau de buit/Pa	Major o igual a 0,133	1.33~13.3	1100 ~ 1300 graus

 

 

(2) Temperatura de preescalfament

Quan la temperatura d'escalfament del tractament tèrmic al buit és de 1000 ~ 1100 graus, el preescalfament es realitza a 800 ~ 850 graus; quan la temperatura d'escalfament supera els 1200 graus, els motlles amb formes simples es poden preescalfar a 850 graus, i els motlles més grans o complexos es poden preescalfar a 850 graus. A continuació, el preescalfament s'ha de fer dues vegades a 500 ~ 600 graus i 800 ~ 850 graus.

 

(3) Aïllament

1) Temperatura de calefacció. La temperatura d'escalfament per a l'extinció al buit és generalment el límit inferior del forn de bany de sal i el forn d'aire. Les temperatures d'escalfament per al tremp al buit, el recuit al buit, el tractament amb solució al buit i l'envelliment al buit són generalment les mateixes que les del tractament tèrmic convencional.

 

Mantenir el temps. En circumstàncies normals, el temps d'escalfament al buit és 6 vegades el del forn de bany de sal i 2 vegades el del forn d'aire. La fórmula empírica és τ=KB + T, on τ és el temps de retenció de l'escalfament (min), K és el coeficient del temps de retenció (min/mm), B és el gruix efectiu del motlle (mm) i T és el marge de temps (o temps fix) (min).

Acer	Coeficient de temps de retenció K/min·mm-1	marge de temps T/min	Observació
Acer per eines no aliat	1.9	5~10	Preescalfeu una vegada a 560 graus
Acer per eines de baix aliatge	2.0	10~20	Preescalfeu una vegada a 560 graus
Acer per eines d'alt aliatge	0.48	20~40	Preescalfeu una vegada a 560 graus i una altra a 800 graus
acer d'alta velocitat	0.33	15~25	Preescalfeu una vegada a 560 graus i una altra a 800 graus

2. Apagat al buit del motlle

 

(1) Preescalfament

L'acer de baix aliatge (40Cr, 60Si2Mn, etc.) i l'acer d'aliatge mitjà (CrWMn, 9CrSi, 5CrNiMo, etc.) es poden seleccionar per a la calefacció en dues etapes (com ara un preescalfament de 650 graus → un escalfament d'extinció de 850 graus); Es pot seleccionar acer d'alt aliatge (H13, Cr12MoV, etc.) Escalfament de tres nivells (com ara preescalfament de 650 graus → preescalfament de 850 graus → escalfament d'extinció de 1030 graus).

 

(2) Selecció del temps de calefacció i manteniment

El temps de retenció no només ha d'assegurar que una certa quantitat de carburs es dissolgui completament, augmenti el contingut d'aliatge a l'austenita i garanteixi una recuperació evident de la duresa durant el tremp a la temperatura màxima d'enduriment secundari, sinó que no ha de provocar un sobreescalfament i afectar la qualitat del motlle.

 

(3) Mètode de refrigeració

L'extinció al buit de l'acer del motlle pot utilitzar l'extinció d'oli, l'extinció de gas, l'extinció d'aigua, l'extinció de sal de nitrat, etc. Tots els acers de motlle d'aliatge es poden apagar al buit per obtenir una superfície brillant i un rendiment raonable. En comparació amb el refredament per aire, s'obtenen fàcilment una gran tenacitat i resistència a causa de la ràpida velocitat de refrigeració de l'oli. El refredament per aire pot aconseguir una distorsió més petita.

 

El mètode de refrigeració per extinció al buit s'ha de seleccionar segons la forma, el material, la mida, els requisits tècnics, etc. del motlle. Consulteu la Taula 3 per obtenir més informació.

 

Taula 3 Selecció de mètodes de refrigeració per extinció al buit

mètode de refredament	Àmbit d'ús
Extinció d'oli al buit	Adequat per a acer d'eines d'aliatge, acer d'aliatge d'alt carboni i crom, acer d'eina d'alta velocitat i altres acers de motlle, utilitzant l'extinció especial d'oli al buit. L'extinció d'oli al buit és especialment adequada per a motlles que requereixen una gran resistència i duresa.
Refrigerat per aire	Per tal de reduir la distorsió del motlle, escurçar el cicle del procés i aconseguir una producció neta de tractament tèrmic, l'extinció de refrigeració per aire s'utilitza cada cop més a nivell internacional. Requisits de velocitat de refrigeració: acer H13 (4Cr5MoSiV1) Major o igual a 28 graus/min, acer Cr12MoV Superior o igual a 17 graus/min 1) 0 .2MPa extinció d'aire al buit: és a dir, extinció d'aire al buit a baixa pressió. La pressió de refrigeració màxima d'apagada de N2 és de 0,2MPa i la puresa de N2 és superior al 99,95% (fracció de volum). Generalment s'utilitza per a acers d'eines d'alta velocitat i acers en fred que no requereixen una alta velocitat de refrigeració. Troqueles d'acer de treball en calent 2) Apagament de gas a alta pressió de 0.6MPa: la seva pressió d'extinció de N2 és de 0.6MPa. Generalment s'utilitza per apagar l'acer d'eina d'alta velocitat, l'acer d'aliatge d'alt carboni i alt crom i alguns acers d'eina d'aliatge per fer motlles. 3) Extinció de gas a pressió ultra alta per sobre d'1MPa: generalment s'utilitza per a tot l'acer d'alta velocitat, acer de matriu de treball en calent, acer de matriu de treball en fred, acer Cr13 i alguns acers d'aliatge extingits amb oli. També apte per apagar motlles grans i mitjans
Extinció d'aigua al buit	S'utilitza per apagar i refredar metalls no fèrrics, aliatges resistents a la calor, aliatges de titani i acer al carboni, etc.
Extinció de nitrats al buit	L'ús de sal de nitrat per a la classificació del motlle o l'extinció isotèrmica pot reduir la distorsió del motlle, evitar l'esquerdament i evitar la descarburació de l'acer estructural d'alta resistència. La capacitat de refrigeració total d'un bany de sal de nitrat estàtic és equivalent a la de l'oli. Agitar pot millorar l'eficàcia del bany de sal. Capacitat de refrigeració, la temperatura de funcionament general es controla dins del rang de 160 ~ 280 graus

Exemple: el motlle de fosa a pressió d'aliatge d'alumini ultragran d'acer H13 (4Cr5MoSiV1) (5t) s'apaga amb el Super Turbo d'Ipsenforn de buiti la temperatura de calefacció és de 1000 graus. Després d'un aïllament suficient, s'apaga i es refreda amb nitrogen de 1,5 MPa i s'atura el refredament a 400 graus. Etapa de retenció isotèrmica per reduir la distorsió del motlle i evitar esquerdes.

 

Finalment, es van obtenir excel·lents propietats mecàniques i una mínima distorsió d'extinció. Els resultats específics de la inspecció es mostren a la taula 4.

Taula 4 Resultats del motlle d'acer H13 després de l'extinció d'aire al buit

projecte	superfície	Cor
Microestructura	petit	Bé (en estat apagat)
Mida/grau de gra	10~11	9
Resistència a la tracció Rm/MPa	1287	1264
Límit de fluència ReL/MPa	1044	1019
Elongació després del trencament A (%)	19.5	17.8
Contracció de la secció Z (%)	52.8	49.1
Energia d'absorció d'impacte/J	262,282,279	221,239,238

(4) Tremp al buit

Els avantatges d'utilitzar un forn de buit (com el forn de temperat a pressió positiva d'una sola cambra de la sèrie WZH) per al tremp: control de temperatura precís i uniforme; assegurant que no s'oxidi durant les etapes de calefacció i conservació de la calor; es pot refredar lentament amb el forn o refredar-se ràpidament inflant. El procés de refredament es pot omplir amb N2 d'alta puresa o una barreja de N2 d'alta puresa i altres gasos reductors (com ara H2) per assegurar-se que no s'oxidi ni coloreix durant el refredament.

 

La velocitat d'escalfament del temperat és de 0,8 min/mm i el nucli es manté calent durant almenys 2 hores. La temperatura de temperat depèn dels requisits de duresa. El primer i el segon tremp són obligatoris, i el tercer tremp es pot ometre en funció dels requisits tècnics i de la duresa final.

 

3. Recuit al buit del motlle

El recuit al buit del motlle (mòdul) pot aconseguir fàcilment un tractament tèrmic sense oxidació i descarburació, cosa que és beneficiós per millorar la qualitat de la superfície i l'eficiència de producció del motlle, escurçant el cicle del procés i la superfície del motlle pot ser brillant i la microestructura és uniforme. .

(1) Procés ordinari de recuit al buit

La figura 3 és el procés ordinari de recuit al buit del mòdul d'acer H13 (4Cr5MoSiV1). El recuit de motlles utilitza un forn de buit (com el forn de buit d'una sola càmera de la sèrie WZT, grau de buit final 0.1Pa), i el mòdul s'escalfa lentament a 870 graus a una velocitat de 6{{ 14}} grau /h. El temps de retenció (2~4h) es determina en funció de la mida efectiva del mòdul. Es pot mantenir a 0,8 min/mm després de l'escalfament. La pressió durant l'etapa de conservació de la calor es controla a 0,1 ~ 10 Pa. El refredament del forn es pot dur a terme en estat de buit durant el refredament. Quan la temperatura és inferior a 500 graus, es pot omplir per refredar 1 × 105 Pa N2 d'alta puresa o una barreja de N2 d'alta puresa i altres gasos reductors (com ara H2) per garantir que la superfície del mòdul no estigui oxidada i no estigui oxidada. -de colors. La duresa del mòdul recuit és<235HBW, and the structure is pearlite + uniformly distributed granular carbides.

 

Paràmetres de dades principals del forn d'extinció de gas d'alta pressió al buit
Model	Mida mitjana de la zona de temperatura	Temperatura màxima	Pressió definitiva	Velocitat d'augment de pressió	Uniformitat de temperatura	Volum de càrrega
RVSQ-224	250×250×400	1300	4×10-1	0.5	±5	50
RVSQ-335	300×300×500	1300	4×10-1	0.5	±5	100
RVSQ-446	400×450×600	1300	4×10-1	0.5	±5	200
RVSQ-558	500×500×800	1300	4×10-1	0.5	±5	300
RVSQ-669	600×600×900	1300	4×10-1	0.5	±5	500
RVSQ-7710	700×700×1000	1300	4×10-1	0.5	±5	800
RVSQ-8812	800×800×1200	1300	4×10-1	0.5	±5	1200
RVSQ-70×11	Φ700×1100	1300	4×10-1	0.5	±5	800

 

Figura 3 Procés de recuit al buit d'acer H13

 

(2) Procés de recuit isotèrmic d'acer de motlle H13

La pressió del forn de buit és de 0.1 ~ 10Pa, puja lentament a 875 ~ 890 graus a Menys o igual a 200 graus / h i mantén-ho durant 2 ~ 4 hores, després refreda ràpidament a 710 ~ 740 graus i mantén premut durant 3 ~ 4 hores i utilitzeu nitrogen d'alta puresa per refredar-se per sota dels 100 graus i descarregar-lo.

 

(3) Procés de recuit isotèrmic d'acer de motlle Cr12MoV

La pressió del forn de buit és de 0.1 ~ 10Pa, augmenta lentament a 830 ~ 870 graus a Menys o igual a 200 graus / h i mantén-ho durant 2 ~ 4 hores, després refreda ràpidament a 720 ~ 740 graus i mantén premut durant 3 ~ 4 hores, i utilitzeu N2 d'alta puresa per refredar-se per sota dels 100 graus i descarregar.

 

4. Cementació al buit del motlle

La cementació al buit és escalfar el motlle fins a un estat austenititzat en aforn de buit, cementeu-lo en una atmosfera de cementació i després difoneu-lo i apagueu-lo. Com que el motlle s'escalfa en estat de buit, la superfície del motlle és molt llisa, la qual cosa és adequada per al tractament de cementació de motlles amb alts requisits de qualitat superficial.

 

Exemple: cementació al buit de matriu d'extrusió per a biela de presa d'acer 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb).

 

(1) Mitjà de carburació (fracció de volum): 70% CH4 + 30% H2. L'H2 s'utilitza com a gas diluent i el CH4 (metà) s'utilitza com a gas cementant. L'equip de cementació és un petit forn de cementació al buit escalfat internament. El procés de cementació al buit del motlle es mostra a la figura 4.

Vida útil. Després del tractament tèrmic de cementació al buit, la vida útil dels motlles d'acer de 65 Nb és 2,5 vegades més llarga que la dels motlles sense carburació i 7,5 vegades més que la dels motlles d'acer Cr12MoV (tractament tèrmic convencional).

Etiquetes populars: procés de tractament tèrmic al buit, fabricants de processos de tractament tèrmic al buit de la Xina, proveïdors, fàbrica