精密鋼管的熱處理工藝

　　前奏真空退火優(yōu)質(zhì)彈簧鋼、工具鋼、精密鋼管的絲材，不銹鋼制品及鈦合金材，作光亮退火均可采用真空處理。退火溫度愈低，則要求真空度愈高。為防止鉻的蒸發(fā)及加速熱傳導(dǎo)，一般采用載氣加熱(保溫)法，并注意對不銹鋼和鈦合金不宜用氮而應(yīng)采用氬氣。

　　過程真空淬火真空淬火爐按冷卻方法分為油淬和氣淬兩類，按工位數(shù)分為單室式和雙室式，904山\畏嘲均屬周期式作業(yè)爐。真空油淬爐都是雙室的，后室置電加熱元件，前室的下方置油槽。工件完成加熱、保溫后移入前室，關(guān)閉中門后向前室充入惰性氣至大約2.66%26times;lO ～1.01%26times;10 Pa(200～760mm汞柱)，入油。油淬易引起工件表面變質(zhì)。由于表面活性大，在短暫的高溫油膜作用下即可發(fā)生顯著薄層滲碳，此外，碳黑和油在表面的粘附對簡化熱處理流程很不利。真空淬火技術(shù)的發(fā)展主要在于研制性能優(yōu)良、工位單一的氣冷淬火爐。前述雙室式爐亦可用于氣淬(在前室噴氣冷卻)，但雙工位式的操作使大批量裝爐的生產(chǎn)發(fā)生困難，也易在高溫移動中引起工件變形或改變工件方位增加淬火變形。單一工位的氣冷淬火爐是在加熱保溫完成后在加熱室內(nèi)噴氣冷卻。氣冷的冷速不如油冷快，也低于傳統(tǒng)淬火法中的熔鹽等溫、分級淬火。因而，不斷提高噴冷室壓力，增大流量，以及采用摩爾質(zhì)量比氮和氬小的惰性氣體氦和氫，是當(dāng)今真空淬火技術(shù)發(fā)展的主流。70年代后期將氮氣噴冷的壓力從(1～2)%26times;10Pa提高到(5～6)%26times;10Pa，使冷卻能力接近于常壓下的油冷。80年代中期出現(xiàn)超高壓氣淬，用(10～20)%26times;10Pa的氦，冷卻能力等于或略高于油淬，已進入工業(yè)實用。90年代初采用40%26times;10Pa的氫氣，接近水淬的冷卻能力，尚處于起步階段。工業(yè)發(fā)達國家已進展到以高壓(5～6)%26times;10。Pa氣淬為主體，而中國產(chǎn)氣淬一些金屬的蒸氣壓(理論值)與溫度的關(guān)系則尚處于一般加壓氣淬(2%26times;10Pa)型階段。結(jié)果真空滲碳為真空滲碳一淬火工藝曲線。在真空中加熱到滲碳溫度并保溫使表面凈化、活化之后，通入稀薄滲碳富化氣(見控制氣氛熱處理)，在大約1330Pa(10T0rr)負(fù)壓下進行滲入，然后停氣(降壓)進行擴散。滲碳后的精密鋼管淬火采用一次淬火法，即先停電，通氮冷卻工件至臨界點A，、以下，使內(nèi)部發(fā)生相變，再停氣、開泵，升溫到Ac1，～Accm之間。淬冷方法可采用氣冷或油冷。后者為奧氏體化后移入前室，充氮至常壓，入油。真空滲碳的溫度一般高于普通氣體滲碳，常采用920～1040℃滲入和擴散可按所示分兩階段，也可用脈沖式通氣、停氣，多段式的滲一擴相間，效果更好。由于溫度高，尤其表面潔凈、有活性，真空滲碳層形成速度比普通氣體、液體和固體滲碳快，如要求滲層為1mm時，在927℃只需5h，而1033℃僅需1h。