由于加熱鹽浴爐存在很多缺點(diǎn):所用氯化鋇原料有毒,產(chǎn)生的廢氣、廢渣污染環(huán)境,淬火作業(yè)以及脫氧撈渣時(shí),員工在爐前承受高溫輻射,工作條件艱辛,淬油冷卻時(shí),黑煙騰起直沖屋頂,鹽浴、硝鹽浴廢渣收集和處置困難重重,這些都是熱處理車間脹、亂、差的原因之一。為此,再也不能用犧牲環(huán)境和員工健康為代價(jià)換取眼前利益,政府部門已經(jīng)嚴(yán)令逐步淘汰和禁止新建浴爐裝備。
零件表面和心部的溫度差,加熱與冷卻的不均勻是造成淬火變形和開裂的主要原因。淬火加熱和隨后的保溫是為了合金元素充分溶解和奧氏體均勻化。
應(yīng)根據(jù)相關(guān)技術(shù)資料給出的數(shù)據(jù)來設(shè)定淬火加熱溫度,要求二次硬化和回火穩(wěn)定性高的場(chǎng)合取上限,防止開裂和變形的場(chǎng)合取下限,保溫時(shí)間指全爐最厚零件心部到達(dá)淬火溫度后停留時(shí)間,其與電爐功率、裝爐量、裝爐方式和零件大小等因素有關(guān)。
用H=30+厚度/50*10min進(jìn)行估算保溫時(shí)間H是可行的。淬火加熱溫度超過1000℃時(shí),一般要經(jīng)過兩次預(yù)熱:第一次580℃,第二次850℃。第一次預(yù)熱保溫時(shí)間是淬火保溫時(shí)間H的2倍;第二次預(yù)熱保溫時(shí)間約為H/3.
真空爐加熱時(shí),真空度過高會(huì)造成材料中合金元素的揮發(fā),常用物理量Pa(帕斯卡)、bar(巴,1bar=100kpa)和Torr(托,1torr=133.322pa)來標(biāo)注真空度,三者之間有一定的換算關(guān)系。預(yù)熱階段采用較低的真空度,加熱和保溫階段真空度比較高。高壓氣淬的冷卻速度與換熱器冷卻水的流量、氣體的種類、溫度和流速、氣體的壓力、氣流形式和分布以及工件的大小和裝爐量相關(guān)。有研究表明:10bar低溫氮?dú)獾睦渌俦?bar提高30%~40%,20bar比6bar提高80%以上。