高压气体淬火
多年来,在高速钢和冷、热作钢的热处理中,气体淬火已经成为首选的工艺。
随着独立气体淬火室的发展,对表面淬火钢或其它低合金材料进行热处理时,使用氮气或氦气的高压气体常常可取代油淬。
干燥的淬火技术的成功在于环保和商业的高效率。淬火气体,比如氮气或氦气属于绝对惰性,对生态环境无任何影响。它们不会在工件上或在淬火炉内留下残余物。因此无需投资清洗机或火灾监控系统等设备。这也减少了淬火的运行成本。当氦气用作淬火气时,需提供合适的回收系统用于无限次的循环使用氦气。淬火气(比如氮气或氩气)属于绝对惰性,对生态环境无任何影响。它们不会在工件上或在淬火熔炉内留下残余物。因此无需投资购买清洗机械或火灾监控系统等设备。这也减少了淬火车间的运行成本。当氩气用作淬火气时,需提供合适的回收系统用于无限次的循环使用氦气。
由于物理学规律的原因,气体淬火和油淬在淬火形式方面有所不同。下图显示的是淬火过程中出现在液体介质中的不同阶段: 薄膜沸腾、气泡沸腾和对流阶段。每个独立阶段具有完全不同的传热系数,这造成部件温度梯度大并且导致部件变形。淬火过程中,气体不会表现出任何相变。这样一来,整个部件的传热更为均匀,变形风险也随之降低。可通过控制气体压力和气体流速来保障整个淬火过程的完美性控制。使用这些参数,调至淬火速度实现部件要求。
2. 沉浸冷却过程中的传热和温度分布, 3. 高压气体淬火过程中的传热和温度分布 | ||||||||
工艺优点
高压气体淬火的主要优点为变形小,有助于避免硬切削加工程序并且有助于之后的部件干燥和清洁工作。经过气体淬火后,部件表面无淬火介质、尘土或其它残余物,这是进行进一步工艺步骤(例如涂层)所需具备的条件。
气体淬火的优点
• 降低淬火变形和/或变形变化
• 可通过控制气体压力和气体流速调节淬火强度
• 工艺灵活
• 工作条件干净无毒
• 可整合入生产线
• 淬火结果可重复
• 部件洁净干燥,无需清洗
• 工艺控制简便
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1. 气体淬火专用齿轮轴的标准负荷,2. 气体淬火压力,3. 热处理后的变形 | ||||||||





