刀具真空热处理技术突出的优点与历史

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)东北大学 作者:张以忱

  1970年代开始研制油、气淬火冷却的冷壁式真空热处理炉,1980年代成系列地批量生产。目前本土制造企业已能成系列地提供真空加热、油气淬火炉、低压渗碳炉、1MPa(10bar)高压气淬炉、真空烧结炉、和钎焊炉。真空淬火、高压气淬炉的最高温度可达1350℃,真空烧结炉最高可达1800℃。

  各种炉种和炉型的产量在200台以上。近几年航空工业和模具工业的发展对真空热处理炉、真空钎焊炉,特别是真空加热高压气淬炉有大量需求,推动了真空设备制造业的兴旺。低压渗碳和高压气淬技术的结合,为车辆齿轮的延寿、减畸(变)和降噪提出了新的途径,而体现此先进技术的半连续式生产线的开发为大批量生产的汽车齿轮热处理的技术改造提供了可能。在新世纪之初、国内已有数家汽车、柴油机齿轮制造厂引进了此类设备和生产线。

  由于模具对表面质量和畸变的高要求,真空高压气淬已几乎成为模具热处理不可替代的技术。目前在华南和华东沿海,稍具规模的民营热处理加工企业都拥有至少一台0.4MPa(最多的有6台)的真空加热高压气淬炉。在切削刀具行业,数控和加工中心的广泛应用,强烈要求刀具具有高的质量和长的寿命、城市的环保也对热处理提出更严格要求,真空加热高压气淬也因此成为高速钢刀具热处理替代盐浴加热淬火的首选工艺。

  为适应国际环保标准的严格要求,木材的综合利用和原料的持续供给之循环经济理念已促进了木材加工行业的高速发展。由此,日照龙特机械刀具研究所研发出木工刀具的真空热处理和深冷技术。该技术已应用于龙特机械刀具产品中,并将亮相第十二届国际木工机械及家具生产设备展览会第十二届国际家具配件、材料及木制品展览会中。

  刀具真空热处理技术具有一系列突出的优点:

  真空热处理具有防氧化的作用。表面不氧化、不脱碳、并有还原除锈作用,省却刀具的粗加工工序,可节约昂贵的刀具钢材和原辅材料的消耗,节省加工时间,降低产品成本;

  真空热处理具有真空脱气、脱脂作用并无氢脆危险,防止刀具材料难熔金属的表面脆化,使刀具材料表面纯度提高,提高刀具的疲劳强度、塑性和韧性及耐腐蚀性,提高刀具的使用寿命;

  真空热处理具有淬火变形小,可减少常规淬火变形的校正应力存在,降低刀片使用过程中断裂的可能性,真空热处理刀片的变形为盐浴淬火的1/2-1/10,淬火后一般不需要校正就可精磨加工至成品;

  真空热处理工艺的稳定性和重复性好。一旦工艺确定,只要输入工艺程序,热处理操作将自动运行。避免常规热处理工艺不稳定造成的刀具质量波动;

  真空热处理耗电少,电能消耗为常规热处理的80%,生产成本低,但一次性投资成本大;

  真空热处理操作安全、自动化程度高,工作环境好,无污染无公害,符合我国工业企业清洁生产和持续发展的要求。

  深冷技术在刀具产品上的应用是从模具工业应用演变而来。深冷处理与热处理一样,它与材料特性,处理温度,处理速度有很大关系,不同的处理方法其效果有明显不同。深冷技术是对材料在低于-130℃进行处理的一种工艺方法,深冷处理不仅可以显著提高刀具的力学性能和使用寿命,稳定尺寸,改善均匀性、减少变形,而且操作简便,不破坏工件,无污染,成本低,对刀具质量的提高有很大的帮助。

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