專利名稱：一種真空熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱處理工藝，尤其涉及一種真空熱處理工藝。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代熱處理處理技術(shù)中，真空熱處理已愈來愈被廣泛采用，但對真空熱處理的 工件加熱時間和保溫時間的確定還停留在經(jīng)驗(yàn)估算的基礎(chǔ)上。通過文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，上海市 熱處理協(xié)會主編的《實(shí)用熱處理手冊》(上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，2009年1月第1版) P139 140上表明，在周期作業(yè)真空爐中總的加熱時間按照下式計算；tt升+t肖+t保其 中為工件加熱時的升溫時間，以熱電偶指示爐膛到溫為準(zhǔn)；t肖為透燒工件均溫時間，即 工件心部與表面一樣達(dá)到所需加熱溫度的時間。t均=α XD，D為有效厚度(mm)，α為透 熱系數(shù)min/mm，對淬火加熱溫度為1000°C和采用600°C、800°C二次預(yù)熱的工件而言，α = 0. 3 0. 5 (min/mm) 為合金元素淬火加熱溫度下在奧氏體中充分溶解的時間，一般對高 合金鋼和低合金鋼分別為(20 40)min和(10 20)min.另外，按照《熱處理技術(shù)與裝備》2008年4月(vol. 29，No. 2)上的論文“熱處理加 熱保溫時間的369法則”中對真空加熱保溫時的369法則的闡述傳統(tǒng)的真空爐加熱保溫時 間的計算方式如下表示第一次預(yù)熱時間Tl = 30+ (1. 5 2) D (min)，第二次預(yù)熱時間T2 = 30+ (1. 0 1. 5) D (min)最終加熱淬火時間 T3 = 20+ (0. 25 0. 5) D (min)即 T3 = t+ (0. 25 0. 5)D, T2 = 1. 5t+(3 4) α D，Tl = 1. 5t+(6 4) α D，t = 20min, α = 0. 25 0. 5。相 應(yīng)的加熱工藝曲線圖如圖1中虛線所示。適用上述文獻(xiàn)公式的兩次預(yù)熱階段和最后奧氏體 化加熱的加熱速度是相同的。現(xiàn)有技術(shù)中的真空熱處理工藝的加熱速度都是選取基本一致的速度，是考慮到的 加熱過程中可能產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和工件畸變，現(xiàn)有技術(shù)的工藝都是考慮到到熱處理中工件成 品率的問題以及歷來的工作經(jīng)驗(yàn)一直沿用基本相同加熱速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種更加合理的真空熱處理工藝，在保證不產(chǎn) 生過大的熱處理變形的情況下，通過大量試驗(yàn)和總結(jié)確定合理的預(yù)熱時間，獲得節(jié)約能源 和提高生產(chǎn)效率的效果。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下—種真空熱處理工藝，其中加熱工藝包括兩段預(yù)熱階段和最后奧氏體化的階段， 第一個預(yù)熱階段的加熱速度控制在10-20°C /min。所述的第一個預(yù)熱階段的加熱速度最好控制在13°C /min。所述的第一個預(yù)熱階段的加熱溫度為500-650°C。所述的第一個預(yù)熱階段的加熱溫度為600°C。本發(fā)明在真空熱處理第一階段預(yù)熱時，提高了加熱速率可使?fàn)t膛溫度提前達(dá)到第 一階段的預(yù)熱溫度(如600°C)，其后也使工件表面能提前達(dá)到設(shè)定的預(yù)熱溫度值。工件內(nèi)部的傳導(dǎo)主要取決于表面與心部的溫差，同理，工件心部達(dá)到設(shè)定預(yù)熱溫度的時間也相應(yīng) 縮短。為此，在設(shè)定較高第一階段預(yù)熱加熱速率條件下，工件心部達(dá)到設(shè)定預(yù)熱溫度的時間 也相應(yīng)縮短。即把處理工件完成第一階段預(yù)熱的總時間縮短。同時關(guān)鍵在于經(jīng)過大量研 究和試驗(yàn)確定在一般情況下，工件在500°C 650°C以下的過程中，工件材料具有較高的強(qiáng) 度，表面與心部溫差引起的熱應(yīng)力也不會足夠大；這兩點(diǎn)將保證工件在第一階段預(yù)熱過程 中不會引起較大的畸變，更不會引起工件的開裂等弊病。而在第一階段預(yù)熱過程中采用本 發(fā)明中總結(jié)設(shè)定的加熱速度后不會因內(nèi)應(yīng)力和畸變影響成品率，這個需要大量的試驗(yàn)和科 學(xué)的總結(jié)，本發(fā)明摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中的習(xí)慣工藝和加大預(yù)熱速度肯定會造成內(nèi)應(yīng)力過大和 畸變的常規(guī)看法，大膽采用加大第一階段(約600°C以下)預(yù)熱速度從而取得了非常大的高 效、節(jié)能的效益。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具 體實(shí)施方式作詳細(xì)說明，其中圖1是第一階段預(yù)熱不同速率(7°C /min和13°C /min)的加熱工藝曲線圖。圖中實(shí)線曲線為本發(fā)明第一階段加熱速率為13°C /min的加熱工藝曲線，虛線曲 線為現(xiàn)有技術(shù)第一階段加熱速率為7°C /min的加熱工藝曲線。
具體實(shí)施例方式以下選取700mmX 700mmX 1200mm的單室真空爐以及250mmX 250mmX 250mm工件
進(jìn)行具體熱處理工藝實(shí)施例，首先以傳統(tǒng)的7V /min的加熱速度和本發(fā)明的13°C /min的加熱速度為例來探究 其造成的第一階段預(yù)熱的加熱時間的差異(如圖1所示)，下表示出了不同加熱速率對工件 心部達(dá)到600°C所需時間 從上表可以看出，兩種加熱速率下，工件心部達(dá)到600°C的總時間縮短了 25. 6分鐘。以下是本發(fā)明的各實(shí)施例中的各項(xiàng)取值 使用上述實(shí)施例的工藝方案，我們獲得的第一階段的預(yù)熱時間大大縮短，能耗大 大降低，生產(chǎn)效率明顯提高。同時，通過本發(fā)明的熱處理工藝獲得產(chǎn)品工件的廢品率都在常規(guī)廢品率之內(nèi)，沒 有因?yàn)楸景l(fā)明第一階段加熱速度的提高而產(chǎn)生應(yīng)力型變形和開裂。
權(quán)利要求
一種真空熱處理工藝，其中加熱工藝包括兩段預(yù)熱階段和最后奧氏體化的階段，其特征在于第一個預(yù)熱階段的加熱速度控制在10 20℃/min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空熱處理工藝，其特征在于所述的第一個預(yù)熱階段的加 熱速度控制在13°C /min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空熱處理工藝，其特征在于所述的第一個預(yù)熱階段 的加熱溫度為500-650°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空熱處理工藝，其特征在于所述的第一個預(yù)熱階段的加 熱溫度為600°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種真空熱處理工藝，其中加熱工藝包括兩段預(yù)熱階段和最后奧氏體化的階段，第一個預(yù)熱階段的加熱速度控制在10-20℃/min，并且最好控制在13℃/min。在第一階段預(yù)熱過程中采用本發(fā)明中總結(jié)設(shè)定的加熱速度后不會因內(nèi)應(yīng)力和畸變影響成品率，在保證不產(chǎn)生過大的熱處理變形的情況下，通過大量試驗(yàn)和總結(jié)確定了合理的預(yù)熱時間，從而獲得節(jié)約能源和提高生產(chǎn)效率的效果。
文檔編號C21D1/773GK101892368SQ20101023468
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者盧軍, 王 琦, 蔡紅, 馬佳明 申請人:上海市機(jī)械制造工藝研究所有限公司