昆山熱處理工藝是使各種金屬材料獲得優良性能的重要手段。很多實際應用中合理選用材料和各種成形工藝并不能滿足金屬工件所需要的力學性能、物理性能和化學性能,這時熱處理工藝是必不可少的。
但是熱處理設備真空爐工藝除了具有積極的作用之外,在處理過程中也不可避免地會產生或多或少的變形,而這又是機械加工中必須避免的,兩者之間是共存而又需要避免的關系,只能采用相應的方法盡量把變形量控制在盡量小的范圍內。
一、溫度的測量與控制
工業上實際應用的熱處理工藝形式非常多,但是它們的基本過程都是熱作用過程,都是由加熱、保溫和冷卻三個階段組成的。整個工藝過程都可以用加熱速度、加熱溫度、保溫時間、冷卻速度以及熱處理周期等幾個參數來描述。在熱處理工藝中,要用到各種加熱爐,金屬熱處理便在這些加熱爐中進行(如基本熱處理中的退火、淬火、回火、化學熱處理的滲碳、滲氨、滲鋁、滲鉻或去氫、去氧等等)。因此,加熱爐內的溫度測量就成為熱處理的重要工藝參數測量。每一種熱處理工藝規范中,溫度是很重要的內容。如果溫度測量不準確,熱處理工藝規范就得不到正確的執行,以至造成產品質量下降甚至報廢。溫度的測量與控制是熱處理工藝的關鍵,也是影響變形的關鍵因素。
二、控溫正火或等溫退火
正火硬度過高、混晶、大量索氏體或魏氏組織都會使內孔變形增大,所以要用控溫正火或等溫退火來處理鍛件。金屬的正火、退火以及在進行淬火之前的調質,都會對金屬較終的變形量產生一定的影響,直接影響到的是金屬組織結構上的變化。實踐證明,在正火時采用等溫淬火可有效地使金屬組織結構趨于均勻,從而使其變形量減小。
三、合理的冷卻方法
金屬淬火后冷卻過程對變形的影響也是很重要的一個變形原因。熱油淬火比冷油淬火變形小,一般控制在100℃±20℃。油的冷卻能力對變形也是至關重要的。淬火的攪拌方式和速度均影響變形。金屬熱處理冷卻速度越快,冷卻越不均勻,產生的應力越大,模具的變形也越大??梢栽诒WC模具硬度要求的前提下,盡量采用預冷;采用分級冷卻淬火能顯著減少金屬淬火時產生的熱應力和組織應力,是減少一些形狀較復雜工件變形的有效方法;對一些特別復雜或精度要求較高的工件,利用等溫淬火能顯著減少變形。