国外热处理技术现状及热处理设备




1.热处理技术的现状

(1)促进高压气淬的应用

国外热处理制造商非常重视热处理过程中的冷却。根据产品的技术和工艺要求,可以进行低速,油淬和一次性气淬。快速大气循环冷却使用高压气体注入冷却室,流量和流量由计算机控制,以在特定时间内达到冷却速率,从而实现热处理过程中所需的冷却曲线并确保零件的热处理质量。预先通过气体淬火方法冷却的淬火气体具有氮气,氦气等,现在强烈喷射空气以非常快的速度冷却工件。淬火后,表面只有一层非常薄的氧化膜,呈灰白色,部分颜色依然美观。通过节省大量氮气和惰性气体,进一步降低了热处理的成本。

真空低压渗碳结合高压气淬是一种先进的渗碳淬火工艺。它具有快速渗碳速度,优异的硬质合金结构,淬火开裂和变形,节能和渗碳剂原料,渗碳部件。良好的表面质量和环保。

(2)热处理设备是油冷的

所有冷却装置,如风扇冷却,换热器冷却,淬火油箱冷却等,均采用油封自冷,完全取代水冷循环系统,整个热处理炉不需要任何冷却水。例如,热空气循环风扇被冷却:原水被冷却进出水管并取出油管。在风扇附近放置一个直径为102毫米的小油箱,油冷却系统完全关闭。当风扇轴承的热量增加时,加热的油的比重小。当然,它向上漂浮,导致油的自然循环。在小油箱储油和自然散热的情况下,热油被冷却然后被添加到循环中以完全取代水冷却而没有油耗和动力。淬火油箱板式换热器中的水由冷却油代替,冷却油通过热油的热交换加热。油的比重的变化导致冷却油自身循环,并且散热器被添加到炉顶部的燃料箱中以匹配风扇。其效果是达到全油冷却效果,节省大量冷却水。(3)在氮化炉上使用氢探针

德国的Ipsen应用氢探针和相应的技术来测量和控制氮化炉中的氮势,以调节和控制氮化炉气氛,使氮化炉现代化。

(4)气体辐射管

目前,欧洲大多数热处理设备使用气体辐射管并由天然气加热。欧洲的燃气加热技术和设备非常成熟。天然气燃烧器有标准系列,由专业燃烧器厂生产和供应,气体辐射管内管由不锈钢改为陶瓷,延长使用寿命,增加动力。天然气加热可提高能源效率并降低生产成本。

2.热处理变形和预防方法

热处理变形有两种类型:一种是尺寸变化,另一种是零件几何形状的变化。热处理工艺不同,零件尺寸和几何形状的变形和抗变形方法也不同。

在热处理和加热奥氏体化期间,保持时间越长,温度越高,碳在奥氏体中的溶解越多,并且在马氏体转变期间的膨胀越大。冷却时,马氏体膨胀最多,上贝氏体次之,下贝氏体和屈氏体的体积变化不大。在低温回火时,马氏体收缩并且收缩量与过饱和碳含量成比例。在室温-200°C加热时,一些残余奥氏体将转变为马氏体并膨胀。然而,这种膨胀在200℃附近被马氏体分解,因此性能变化不大。

在传统的热处理中,部件形状变化的主要原因是在热处理加热和淬火过程中发生的热应力和相变应力。加热速度太快,相对于炉子的部件太大,并且部件的每个部分的温度不同,这导致热变形。当保持绝缘时,处理的残余应力被释放和变形,并且部件的自重也导致变形。当冷却时,由于部件的不同部分的冷却速率不同,形成热应力并且部件变形。即使冷却速度相同,冷却也始终具有快速表面和缓慢的心脏。因此,改变相的表面首先使未转变的芯塑性变形。如果材料中存在合金组分的偏析,或者表面被脱碳,则相变应力更不均匀,这更可能引起部件的变形。另外,如果部件的厚度不均匀,则冷却速度也会不同。在锻件的热处理中,减少零件变形的方法如下:一个是尽可能垂直悬挂,另一个是垂直放置在炉子底部,第三个是用两个支撑水平指向,支点位置为全长的三分之一和四分之一。在这些点之间,第四个平放在耐热钢模具上。

在部件的冷却过程中,淬火介质的类型,冷却性能,淬透性等与变形有关。可以通过改变介质的粘度,温度,液面压力,添加剂,搅拌等来调节冷却性能的变化。淬火油的粘度越高,温度越高,椭圆形变形越小。在静止状态下,变形很小。

以下方法可有效减少变形:1盐浴淬火; 2高温油淬火; 3QSQ方法; 4减压淬火; 5一罐三级淬火。盐浴淬火类似于高温油淬,其在马氏体转变温度下淬火以增加马氏体转变的均匀性。 QSQ是双液淬火。真空淬火是为了减少淬火介质的气相,从而延长蒸汽膜阶段,降低高温区的冷却速度,使各部分的冷却速度均匀。单槽三级淬火结构简单。首先,将零件从淬火温度油冷至稍高于Ms点的温度,然后排出,保持在大气中,使零件的整体温度均匀,然后油冷以使马氏体转变。均匀地,变形的不规则性大大提高。

3.先进的欧洲热处理设备的特点

(1)全控制热处理生产线

为了使工件在生产线上自由地完成所需的热处理过程,特定设计的连续炉相互连接。炉子可以在多个方向上穿透,并且工件篮子可以以90°角转移到下部加热区域或过渡培养箱,然后转移到下一个过程或进入冷却室进行冷却。炉结构和输送机都具有相对较高的水平。以受控气氛箱式炉为例,为了满足渗碳,碳氮共渗,氮碳共渗,淬火或光亮淬火,等温淬火等热处理工艺的实施,托盘和机架上的工件由冷链驱动。该方式被自动送入,传递并送出炉子,以完成相应炉子中所需的过程。箱式炉与相应的计算机辅助测量,控制和调节系统结合使用,形成易于互连的单个模块单元,形成完整,灵活的组合式自动热处理系统。(2)高压气淬密封箱式炉和多室直通式密封箱式炉

高压气淬和密封箱式后室是密封箱式炉结构,前室经受高压气淬。工件在后室保护气氛中加热而不氧化或在渗碳气氛中渗碳,并在前室中进行非氧化性光亮淬火。后室衬里为氧化铝和隔热陶瓷纤维,加热元件为水平平行电辐射管,热风循环风扇置于炉内。保护气氛可以是甲醇或氮气;前室的中间部分是工件气体淬火室,下部是进气管。上部是冷却回风换热器。前后侧配备变频调速大功率风机,工件通过氮气或氦气快速循环冷却淬火,通过调节风扇转速控制淬火冷却速度。高压气淬后的工件无氧化,表面呈银灰色,变形小,避免了油淬后所需的清洗过程。

多室直通密封箱式炉由德国Ipsen制造。在前室预热和渗碳后,工件送到后室进行淬火,然后从后面直接排出,减少加热室的空转时间,提高工作效率,降低能耗。

(3)高压气淬推料炉生产线

在推进炉的出口端,密封高压气体淬火室。当工件运行到气体淬火室时,它可以通过高压氦气或氮气淬火。为了降低成本,也可以使用空气高压气体淬火。由于淬火时间极短,工件没有氧化皮,只有表面为浅黑色。

(4)安装外部加热和空气冷却的电离炉

炉体式钟罩结构,WDS炉衬保温,不锈钢真空罐盖式单层,外壁安装有三个区域和三层封闭式加热元件,使炉膛温度在中下均匀。炉体在中部和下部安装有三个侧风扇。这三个区域由热空气独立加热以供应空气。工作时,挡块关闭通风管。热空气只能在炉子的加热层中循环,以达到均匀的温度。当工艺完成时,返回空气通道打开,冷空气同时送入上,中,下区的加热室夹层,使炉体迅速冷却,可以短时间排出时间。炉底为两件式接头,液压升降柱可在两个底座之间左右旋转,炉体升起并旋转到另一个底座,材质好,双座可以提高生产效率。









时间:2019-03-14 11:48:06 来源:网络牛牛 作者:匿名