热处理节能新工艺

时间:2020-10-19 14:57 公众号:紧固件全接触 阅读:618 次


1、采用高效节能的热处理工艺

1)如果把渗碳温度从930℃提高到1050℃,可以减少40%的工艺周期,例如在真空炉中低压渗碳工艺,在1050℃进行渗碳。

2)用氮碳共渗等代替渗氮和碳氮共渗,可把工艺温度从850~930℃降到550~580℃;代替一般气体渗氮,可把渗氮时间从30~70h减少到2~3h。

3)以碳氮共渗代替薄层渗碳。处理温度可以由930℃降至850℃;当渗层深度在1mm以下时,碳氮共渗比渗碳时间能缩短30%;并由于加热温度低、时间短,因此工件淬火后变形小。

4)乙炔低压渗碳技术,渗碳速度快,节能;原料气消耗低,排放小,可实现高温渗碳,达到缩短工艺周期,节能的目的。

2、缩短加热时间工艺

1)零保温淬火按传统热处理工艺,保温时间≥总加热时间的1/2或1/3。对于达到薄件尺寸的碳素钢和低合金结构钢,加热温度在Ac1或Ac3以上时可采用零保温淬火工艺。实践证明,35Cr、45Cr和42CrMo等调质钢采用零保温淬火工艺,均能达到装机服役条件。与传统的保温淬火工艺相比,省去了工件透烧和奥氏体均匀化所需要的时间,可降低20%~30%能耗。

例如,某传动轴材料45钢,传统热处理工艺为:840℃×60min淬火,600℃×120min回火,硬度215~245HBW。在试验的基础上,确定该传动轴采用(870±10)℃×0min淬火及(680±10)℃×0min回火的“零保温”调质工艺。经检验,淬火后得到细小的板条状马氏体组织,回火后显微组织为细的回火索氏体,硬度215~235HBW,完全满足其技术要求,使用效果良好。

2)不均匀奥氏体加热淬火。钢件加热到奥氏体状态,使碳化物充分溶解奥氏体达到均匀化需要较长时间,但奥氏体未达到均匀化即实行淬火并不影响其淬火、回火后的性能。

3、采用表面、局部加热替代整体加热方法

表面加热淬火方法是以感应、火焰、激光等加热工件表面,然后靠喷液、浸液、自冷方式使钢件淬硬。采用这些方法也可实现工件局部表面的淬火。用感应加热取代整体加热淬火可节能33%~50%,用其取代渗碳淬火节能达90%。例如采用低淬透性结构钢55Ti、60Ti和70Ti制造汽车、拖拉机齿轮取代渗碳淬火齿轮。

4、采用加速化学热处理过程技术

加速化学热处理过程采用直生式气氛、离子轰击(离子渗碳、离子渗氮及离子碳氮共渗)、化学催渗技术(稀土催渗技术和BH催渗技术),均可以提高渗碳速度20%左右,或降低温度40℃左右。

5、降低加热温度法

钢在二相区(亚温)加热法,经生产实践证实,钢在低于AC3的A+F的两相区加热淬火,经常也能得到优异的性能,特别是低碳合金钢亚温淬火获得的F+M混合组织,可使强韧化实现良好配合。

6、简化或取消热处理工序

如渗碳后高压气淬方法,钢件在真空渗碳或一般气体渗碳后,实施高压(6×105~2×106Pa) H2、He和N2气冷淬火,可达到静止油的冷却速度,其冷却均匀,工件变形小;取代油的气冷淬火可避免油烟污染;取消中间清洗工序,可节电、节能。

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