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(guò)加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預(yù)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(jìn)行加熱,最后進(jìn)行熱處理。
但是鹽浴淬火存在一些缺陷:1、在加熱過(guò)程中和表面清洗處理時(shí)會(huì)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(jí)加熱保溫,因此需要多個(gè)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(kāi)裂以及淬火脆性;3、產(chǎn)品加熱過(guò)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(jìn)行表面酸洗和處理,工藝復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)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(jìn)行層級(jí)加熱同時(shí)對(duì)真空爐進(jìn)行層級(jí)抽真空,加熱經(jīng)保溫后在密封真空狀態(tài)下高壓氮?dú)獗Wo(hù)冷卻,達(dá)到淬火的效果,對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染,升溫速度緩慢,避免產(chǎn)品變形和開(kāi)裂,高硬度下脆性小韌性好,整個(gè)過(guò)程都在真空下進(jìn)行,不會(huì)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(jí)加熱、層級(jí)加熱的同時(shí)伴隨著層級(jí)抽真空、真空高溫保溫、高壓氮?dú)獗Wo(hù)冷卻,真空回火工藝包括抽真空的同時(shí)加熱到回火溫度、保溫和氮?dú)獗Wo(hù)冷卻。經(jīng)過(guò)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(duì)環(huán)境沒(méi)有污染,升溫速度緩慢,避免產(chǎn)品變形和開(kāi)裂,整個(gè)過(guò)程都在真空下進(jìn)行,不會(huì)造成產(chǎn)品表面脫碳。
進(jìn)一步,層級(jí)加熱分為四級(jí)且在加熱過(guò)程中進(jìn)行預(yù)熱,第一級(jí)加熱從常溫加熱到560℃,加熱時(shí)間為45-50min,第一級(jí)加熱后保持560℃進(jìn)行第一級(jí)預(yù)熱,第一級(jí)預(yù)熱時(shí)間為45-50min;第一級(jí)預(yù)熱后進(jìn)行第二級(jí)加熱,加熱到850℃,加熱時(shí)間為25-30min,加熱后保持850℃進(jìn)行第二級(jí)預(yù)熱,第二級(jí)預(yù)熱時(shí)間為60min;第二級(jí)預(yù)熱后進(jìn)行第三級(jí)加熱,加熱到1100℃,加熱時(shí)間為25-30min,加熱后保持1100℃進(jìn)行第三級(jí)預(yù)熱,第三級(jí)預(yù)熱時(shí)間為10min;第三級(jí)預(yù)熱后再進(jìn)行第四級(jí)加熱,10min加熱到1210℃,加熱結(jié)束。
進(jìn)一步,真空高溫保溫的溫度為1210℃,保溫時(shí)間為15min,保溫時(shí)的真空度為0.2bar。
進(jìn)一步,抽真空從常壓按照層級(jí)遞增的方式進(jìn)行,在加熱溫度為850℃之前,抽真空的層級(jí)與加熱的層級(jí)相同,加熱的同時(shí)伴隨抽真空,第一級(jí)抽真空從常壓到0.6bar,然后進(jìn)行保壓,再進(jìn)行第二級(jí)抽真空,從0.6bar到0.2bar,并一直保壓。
進(jìn)一步,氮?dú)獗Wo(hù)冷卻時(shí)間28min,氮?dú)鈮毫?bar,冷卻溫度為從1210℃冷卻45℃以下。
進(jìn)一步,真空回火加熱溫度從常溫加熱到560℃,加熱時(shí)間為60min,回火時(shí)的保溫溫度為560℃,保溫時(shí)間不少于120min,氮?dú)獗Wo(hù)冷卻時(shí)氮?dú)鈮毫?bar,回火時(shí)抽真空達(dá)到0.2bar。
本發(fā)明的有益效果是:經(jīng)過(guò)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(duì)環(huán)境沒(méi)有污染,升溫速度緩慢,避免產(chǎn)品變形和開(kāi)裂,整個(gè)過(guò)程都在真空下進(jìn)行,不會(huì)造成產(chǎn)品表面脫碳。
附圖說(shuō)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(jí)加熱,2、第一級(jí)預(yù)熱,3、第二級(jí)加熱,4、第二級(jí)預(yù)熱,5、第三級(jí)加熱,6、第三級(jí)預(yù)熱,7、第四級(jí)加熱,8、高溫保溫,9、氮?dú)獗Wo(hù)冷卻,10、第一級(jí)抽真空,11、保壓,12、第二級(jí)抽真空,13、回火加熱,14、真空保溫,15、氮?dú)獗Wo(hù)冷卻。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例,并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)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(jiàn)圖1)和真空回火工藝(參見(jiàn)圖2),其中:真空氣淬火工藝包括熱輻射層級(jí)加熱、層級(jí)加熱的同時(shí)伴隨著層級(jí)抽真空、真空高溫保溫、高壓氮?dú)獗Wo(hù)冷卻,真空回火工藝包括抽真空的同時(shí)回火加熱到回火溫度、保溫和氮?dú)獗Wo(hù)冷卻。
層級(jí)加熱分為四級(jí)且在加熱過(guò)程中進(jìn)行預(yù)熱,第一級(jí)加熱1從常溫加熱到560℃,加熱時(shí)間為47min,第一級(jí)加熱后保持560℃進(jìn)行第一級(jí)預(yù)熱2,第一級(jí)預(yù)熱時(shí)間為50min;第一級(jí)預(yù)熱后進(jìn)行第二級(jí)加熱3,加熱到850℃,加熱時(shí)間為29min,加熱后保持850℃進(jìn)行第二級(jí)預(yù)熱4,第二級(jí)預(yù)熱時(shí)間為60min;第二級(jí)預(yù)熱后進(jìn)行第三級(jí)加熱5,加熱到1100℃,加熱時(shí)間為26min,加熱后保持1100℃進(jìn)行第三級(jí)預(yù)熱6,第三級(jí)預(yù)熱時(shí)間為10min;第三級(jí)預(yù)熱后再進(jìn)行第四級(jí)加熱7,10min內(nèi)加熱到1210℃,加熱加熱結(jié)束。層級(jí)加熱的同時(shí)伴隨這層級(jí)抽真空,層級(jí)抽真空從常壓按照層級(jí)遞增的方式進(jìn)行,在加熱溫度為850℃之前,抽真空的層級(jí)與加熱的層級(jí)相同,加熱的同時(shí)伴隨抽真空,第一級(jí)抽真空10從常壓到0.6bar,然后進(jìn)行保壓11,再進(jìn)行第二級(jí)抽真空12,從0.6bar到0.2bar,并一直保壓。
層級(jí)加熱結(jié)束后進(jìn)行真空高溫保溫8,高溫保溫的溫度為1210℃,保溫時(shí)間為15min,保溫時(shí)的真空度為0.2bar。
高溫保溫結(jié)束后進(jìn)行氮?dú)獗Wo(hù)冷卻9,氮?dú)獗Wo(hù)冷卻時(shí)間28min,氮?dú)鈮毫?bar,冷卻溫度為從1210℃快速冷卻45℃以下。
真空回火時(shí),回火時(shí)抽真空達(dá)到0.2bar,回火加熱13的加熱溫度從常溫加熱到560℃,加熱時(shí)間為60min,回火加熱后進(jìn)行真空保溫14,保溫溫度為560℃,保溫時(shí)間120min,保溫結(jié)束后進(jìn)行冷卻,采用氮?dú)獗Wo(hù)冷卻15的方式,氮?dú)獗Wo(hù)冷卻時(shí)氮?dú)鈮毫?bar,。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)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(hù)范圍。
技術(shù)特征:技術(shù)總結(jié)