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我国热处理炉缺陷的预防分析

热处理,顾名思义即将材料放在介质内加热、保温、冷却的表面处理工艺,通过改变内部的显微组织或表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。早在公元前六世纪的古中国,人们在打造农具和兵器时就已使用了淬火、渗碳等工艺。科技的飞速发展大大拓展了热处理工艺的使用范围,催生了很多新的热处理方法。现在我们就来聊聊热处理的那些新鲜事儿吧。 

问:金属在镀前如何消除基体内应力?

答:金属在冶炼、加工过程中能够吸收空气中的氢,使材料的韧性下降,会损害电镀件的品质。退火炉利用烘箱对镀前基体进行热处理,可以消除氢脆现象带来的影响。如普通钢丝镀锡后,用手一折就断;将钢丝在烘箱中退火1小时后,就再也折不断了。需要注意的是过高的温度会使氢在金属中的溶解度增大,不利于其溢出,因此要严格控制热处理的温度。一般来说,除镀铬件为(210±10)℃外,其它表面处理件为(190±10)℃,渗碳、表面淬火件为150℃。 

问:热处理炉加工元件淬裂的原因及预防措施有哪些?

答: 形状效应,主要是设计因素造成的,如圆角R过小、孔穴位置设置不当,截面过渡不好。过热(过烧),主要是由控温不准或跑温、工艺设置温度过高、炉温不均等因素造成,预防措施包括检修、校对控温系统,修正工艺温度,在工件与炉底板间加垫铁等。脱碳,主要由过热(或过烧)、空气炉无保护加热、机加余量小,锻造或预备热处理残留脱碳层等因素造成,预防措施为可控气氛加热,盐浴加热,真空炉、箱式炉采用装箱保护或使用防氧化涂料;机加工余量加大23mm。冷却不当,主要是冷却剂选择不当或过冷造成,应当掌握淬火介质冷却特性或回火处理。模具钢材组织不良,如碳化物偏析严重,锻造质量差,预备热处理方法不当等,预防措施是采用正确的锻造工艺和合理的预备热处理制度。

问:在热处理炉加工生产中往往会出现变形,如何去预防呢?使变形程度降低?

答:在机械制造中,而不变形才是相对的。换句话说,只是一个变形大小的问题。这主要是由于热处理过程中马氏体相变具有表面浮凸效应。预防热处理变形(尺寸变化和形状变化)是一项非常困难的工作,在许多情况下,不得不依靠经验加以解决。这是因为不仅钢种和模具形状对热处理变形有影响,不当的碳化物分布状态及锻造和热处理方法同样会引起或加剧,而且在热处理诸多条件中,只要某一条件发生变化,钢件的变形程度就会有很大变化。箱式炉尽管在相当长时间还主要靠经验和试探法去解决热处理变形问题,但正确掌握模具钢材锻造、模块取向、模具形状、热处理方法与热处理变形的关系,从已经积累的实际数据中去把握热处理变形规律,建立有关热处理变形的档案资料,却是一项极有意义的工作。

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