H13的热处理方法

中国热处理行业协会新技术考察团于 1998年 10月 9日参观访问了美国Erie城附近的 Meadylle镇 SECO／WARWICK公司总部，了解了该公司开发的新技术和新产品。为了有助于我国热处理生产技术的发展，特在此做如下介绍。2 真空高压气淬的效果 由于要求真空热处理的零件和材料不断增多，真空加热气冷淬火技术有了迅速发展。工具钢的固溶处理和奥氏体化，合金钢和镍基、钴基合金通常都在熔盐中加热和油中淬火，导致工件开裂和畸变，而且还必须施行后清洗。SECO／WARWICK公司开发的一系列采取对流加热方式的真空高压气淬炉，气体压力从200kPa直到2000kPa，满足了在油淬和气淬中间领域的冷却速度要求。表1所列为各种合金钢在该公司开发的600kPa、1000kPa和 2000kPa真空气淬炉中的淬火冷却效果［1］。3 对流加热 众所周知，真空中的加热主要靠辐射，而辐射加热只有在 760℃（1400°F）以上才能表现出明显效果。为了在低温下实现均匀而迅速的加热，采用往炉中通入惰性（或中性）气体的方式可保证对流热传导。为实现均匀快速的对流加热，炉子加热室必须有良好的绝热保温措施。对流加热可有效降低被加热件中的热应力，而工件中的应力有可能在热处理前的机加工或原始钢料中既已存在。对流加热是保证工件低畸变的前提条件，而且也可缩短淬火和回火加热周期。和传统真空加热比较，对流加热可减少 50％的加热时间，在低温范围保持好的炉温均匀性，在一定程度上提高装炉量，还可实现一炉多用，在同一炉中可施行回火和退火。图 1所示为对流加热和传统真空加热的区别所在。 图1 对流加热和传统真空加热的比较 Fig.1 Conventional vs．traditional heating rates 4 高压气淬 由表1数据可知，和600kPa气淬比较，低合金钢在1000kPa和2000kPa气体压力下的淬火可获得更高的硬度。1000kPa和2000kPa的气淬真空炉可保证整盘炉料获得均匀温度。在600kPa压力气淬时，工件相互间距不得小于12～20mm，而在1000kPa气压下淬火时，工件的间距可减至10mm。图2所示为不同气体冷却介质和各种截面尺寸工件间的传热系数λ［1］。 表1 各种合金钢在600、1000和2000kPa（6，10，20bar）气淬真空炉处理后的硬度 材 料 材料心部达到 要求硬度的 截面／mm 要求硬度 HRC DIN 17007 DIN 17006 ASTM 600 kPa 1000 kPa 2000 kPa 1.2721 50NiCr13 90 110 125 59 1.2767 X45NiCrMo4 160 180 200 56 1.2510 100MnCrW4 O1 50 107 130 64 1....