钢针阀的真空热处理
喷油嘴针阀要求具有高的耐磨性、高强度、高的尺寸稳定性和一定的冲击韧性,选用W18Cr4V钢制造。针阀零件以前采用盐浴炉加热后油淬,热处理变形大,表面受腐蚀,废品率达8%,电能利用率低,同刚操作环境恶劣、污染严重。真空热处理可显著降低零件变形,提高零件的寿命,保证其热处理的质量稳定性。在工业生产中,真空热处理的应用愈来愈广泛,它具有无氧化、不脱碳、表面光洁、变形小、处理零件寿命长及无公害等许多优点。
高速钢淬火加热温度的高低,将直接影响其机械性能。对于钢针阀,采用1265℃~1275℃加热淬火。在此温度下淬火,晶粒度为10~11级。淬火温度过低,奥氏体中溶解的合金元素少,即奥氏体的合金化程度低,回火时析出的碳化物弥散度小,同时零件的硬度低,二次硬化效果差,热硬性降低;淬火温度过高,奥氏休的品粒度增大,工件易变形,强度和冲击韧性低,并且减小零件的耐磨性。1265℃~1275℃为最佳淬火温度。
采用两次预热,第一次为820℃,第二次为1020℃零件在真空中的加热主要依靠辐射传热的方式进行,加热速度缓慢。采取高温预热的方法,可使加热时间缩短,淬火保温时容易加热均匀。零件装夹后,装入专用料筐,装炉量一般为7000件左右,总重量为115kg(包括料筐重),在820℃预热20分钟,1020℃预热15分钟,1270℃保温15分钟,同时适当地控制加热速度。加热保温时间应保证有足够的碳化物熔入奥氏休中,而又不致引起晶粒的过分长大。在一定的温度下,有一个最适宜的加热时间,过长的加热时间不但不再增加奥氏体的合金度,相反,品粒会长大,使钢的机械性能降低,还易引起工件的变形。如果保温时间太短,则奥氏体合金化程度不足,又会降低零件的热硬性,影响零件的硬度均匀性。
淬火冷却采用气冷油淬,即工件转移到冷却后,立即充人高纯氮(纯度99.9~99.99%),压力至7*104Pa,在90~100s的时间内使工件预冷到1000℃以下,然后进行油淬。这样既减小了零件的变形,保证了零件的光洁度,又不致使碳化物自奥氏休中明显析出。零件淬火后硬度为64~65HRC,油温控制在30~50℃范围内,并加以搅拌。
为保证钢针阀真空淬火后光亮洁净的表面不损伤,使工件不氧化,采用真空回火。回火是在真空回火炉内进行的,山于真空中低温加热非常缓慢,所以在回火过程中向炉内回充氮气,压力一般为5*104,以加快传热速度。我们采用三次回火工艺,第一次回火温度为350℃,保温100分钟,第二次为550℃,保温90分钟,第三次为540℃,保温90分钟。回火充分均匀,硬度为63~64HRC
设备选择:SIMUWU公司生产的VOGQ系列真空热处理炉是进行工模具真空热处理工艺的优质产品,良好的温控精度和温控均匀性确保了真空热处理过程的有效进行。SIMUWU公司专注于真空炉的制造,拥有十多年的相关经验,在真空炉制造领域具有良好的口碑。产品线包括真空气淬炉,真空油淬炉,真空钎焊炉等,广销各发达国家与发展中国家。
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