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真空热处理在模具制造中,采用放电加工(电脉冲及线切割)是越来越普遍采用的加工方法,但随着放电加工的广泛应用,其引起的缺陷也相应增多。由于放电加工是借助于放电所产生的高温而使模具表面熔化的加工方法,因此,在其加工表面形成白色的放电加工变质层,并产生800MPa左右的拉应力.
这样,在真空热处理的电加工过程中常出现变形或裂纹等缺陷。因此,真空热处理,采用放电加工的模具,必须充分掌握放电加工对模具钢材的影响,并预先采取相应的预防措施。防止热处理时的过热和脱碳,并进行充分回火以降低或消除残留应力;
在钢的真空热处理过程中,真空气氛主要具有以下有益或有害的作用。
(1)分解氧化物。
金属表面的氧化膜。腐蚀。氧化物。氢化物在真空加热过程中被恢复、分解或挥发并消失,使金属表面光滑。钢件的真空度可达到0.133~13.3Pa的表面净化效果。金属表面净化后,活性增强,真空热处理真空炉,有利于C.N.B等原子的吸收,使化学真空热处理速度加快,成分均匀。当真空足够时,氧分压低于氧化物分解压力时,表面形成的氧化物可以被分解和去除,以获得明亮的表面。
(2)表面保护。
真空真空热处理本质上是在非常薄的气氛中进行的,炉内残留的微量气体不足以产生氧化、脱碳材料产生氧化持金属材料表面的化学成分和原始亮度不变。
真空真空热处理也有以下不利现象。
(1)合金元素蒸发各种金属在不同温度下有不同的蒸汽压力。当真空度增加时,蒸汽压力高的金属(Mn.Cr)容易蒸发,损坏材料本身的化学成分,污染其他金属表面,使零件或材料篮粘结,造成电气短路、材料改性等缺陷。
对于钢来说,真空真空热处理中容易蒸发的合金元素是Mn.Cr,真空热处理加工,它们是钢中常用的金属元素。通常,零件应先抽真空,加热至800℃以下;惰性气体应降低800℃以上的真空度20~26.7Pa。
(2)真空加热油淬导致钢件渗碳。
钢经真空加热后会导致渗碳。例如,当真空度为10-2×1333.3Pa时,当加热温度为900℃时,30crsin2A钢可以发现渗碳。这是因为高温真空加热时表面的净化使材料表面处于活性状态,当热工件与淬火油接触时,在油蒸气的包围下会导致渗碳过程。