孟祥冰，張祖攀

（聯(lián)澤品牌）

摘要：近年來(lái)由于環(huán)保形勢(shì)趨近，排放少的真空淬火技術(shù)得到了快速的發(fā)展。特別是在模具淬火方面基本實(shí)現(xiàn)了真空淬火全覆蓋，真空淬火工件的外觀和真空滲碳工件金相等級(jí)是大家比較關(guān)系的問(wèn)題，選擇科學(xué)的淬火工藝和真空淬火油是解決這些問(wèn)題的根本途徑。

關(guān)鍵詞：真空淬火，真空滲碳，真空淬火油

　　隨著科學(xué)的進(jìn)步，工業(yè)產(chǎn)品對(duì)熱處理要求的提高，自20世紀(jì)40年代真空熱處理技術(shù)在美國(guó)和日本逐漸發(fā)展，因其無(wú)脫碳，零件表面光亮，變形小，節(jié)能環(huán)保，工藝和力學(xué)性能再現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，在目前環(huán)保形式要求下，真空淬火展現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭。真空滲碳熱處理技術(shù)的成熟無(wú)疑擴(kuò)大了真空熱處理技術(shù)的應(yīng)用范圍。

　　一、真空淬火技術(shù)

　　（1） 真空淬火是指：工件的淬火在真空爐內(nèi)進(jìn)行，淬火冷卻的介質(zhì)主要是氣體（如惰性氣體）、真空淬火油和水；真空淬火以大量應(yīng)用于多種零部件，如工模具鋼、高速鋼、不銹鋼滲碳鋼等；按照真空爐淬火冷卻方式的不同可以把真空爐分為真空氣淬爐、真空油淬爐以及真空水淬爐，真空滲碳技術(shù)因?yàn)樾枰睦鋮s速度較快所以冷卻方式選擇真空淬火油冷卻。真空熱處理氣淬方式一般適合范圍：工具鋼、模具鋼、高速鋼、超高強(qiáng)度高等；真空熱處理油淬一般適合范圍：模具鋼、高速鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、彈簧鋼、；真空熱處理水淬一般適用范圍：航空航天行業(yè)中鈦合金的固溶處理，儀表彈性元件中的鈸青銅固溶處理，航天傳感器中的鎳基、鈷基高彈性合金，鎳基恒彈性合金等精密合金固溶處理以及不銹鋼的固溶處理。

（下圖為我公司senco-O90真空淬火油在真空滲碳狀態(tài)下工件硬度和外觀）

　?。?）真空氣淬和油淬的區(qū)別

　　真空氣淬相對(duì)于真空油淬常規(guī)爐型、同等功率下適用范圍窄，特別是直徑較大及淬透性差的鋼材；同尺寸的爐子氣淬的成本比油淬的高，氮?dú)獗却慊鹩偷南牧看?，料框和爐內(nèi)元件也更易損耗；真空氣淬可實(shí)現(xiàn)高速鋼、鈸青銅、不銹鋼以及鈦合金的真空回火；真空氣淬工件的外觀明顯優(yōu)于真空油淬工件的外觀，真空油淬比氣淬的光亮度低20%-30%；真空氣淬爐應(yīng)用范圍不如真空油淬爐廣泛，同樣壓力下真空油淬冷卻速度快。

　　二、真空淬火油

　　真空淬火油的特性：飽和蒸汽壓低，臨界壓強(qiáng)低，化學(xué)穩(wěn)定性好，雜質(zhì)與殘?zhí)可?，酸值低。普通真空淬火油特性指?biāo)隨液面壓強(qiáng)下降有明顯變化：特性溫度降低，特性時(shí)間延長(zhǎng)，沸騰階段出現(xiàn)在更低溫度區(qū)間，800-400℃范圍冷卻時(shí)間比標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下顯著延長(zhǎng)，鋼在低氣壓下油冷卻能力下降，低溫區(qū)有較高冷速。思科工業(yè)介質(zhì)可以提供快、中、慢三種冷卻性能的真空淬火油，通過(guò)采用國(guó)際最好的基礎(chǔ)油和添加劑，使產(chǎn)品達(dá)到一流產(chǎn)品行列；通常情況下，淬火油在真空條件下冷卻速度明顯低于常壓條件下，思科真空淬火油通過(guò)采用科學(xué)的調(diào)整，能使這種影響降到最低，即使在真空條件下依然能夠保持快速的能力。

　　（1）真空淬火油的指標(biāo)

　　（2）真空淬火油的選擇

　　真空油淬主要適合工件的材質(zhì)包括Cr12、Cr12MoV、H13、W18Cr4V等；O90真空淬火油具有很高的冷卻速度，適合滲碳工件的淬火，能使工件得到較深的淬硬層，達(dá)到更高的金相等級(jí)，適合大尺寸模具鋼、工具鋼，軸承鋼；O90A真空淬火油適合中等尺寸的工模具鋼、軸承鋼和高速鋼；O90B適合小型工模具鋼、軸承鋼和高速鋼，能夠有效控制變形和防止開(kāi)裂。

　　（3）真空淬火油質(zhì)量的計(jì)算

　　通常選用真空淬火爐，油槽的尺寸設(shè)備廠家會(huì)按照一定比例設(shè)計(jì)好，了解真空淬火油質(zhì)量的計(jì)算方法有利于合理計(jì)算裝爐量，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)保證設(shè)備的安全運(yùn)行。一般我們選擇經(jīng)驗(yàn)估算的方法來(lái)確定淬火油的需求量。通常置換冷卻的淬火槽，淬火介質(zhì)的重量等于同時(shí)淬火工件重量的3-7倍

　　900公斤工件用油為2700-6300公斤之間取4500kg，對(duì)于油類(lèi)由于流動(dòng)性較差，有效質(zhì)量通常取80-90%所以實(shí)際需求量為：4500kg×（1.1-1.25）=4950-5625kg。

　　三、影響真空淬火工件外觀的因素

　　真空淬火往往對(duì)外觀由較高的要求，影響真空淬火工件外觀的因素較多，主要包括：真空度，漏氣率，冷卻介質(zhì)特性，材料等；材料中的鐵、鉻、鎳元素與爐中殘存的氧氣和水蒸氣相互作用使表面著色；高溫時(shí)含有鉻錳元素的鋼由于產(chǎn)生蒸發(fā)而使表面粗糙；含鋁鈦的不銹鋼和耐熱合金對(duì)氧敏感，色變暗；冷卻其他純度不夠，微量活性雜質(zhì)使工件表面著色；油淬光亮度低于氣淬；回火（特別是中高溫回火）可使光亮略低。

（下圖為使用senco-O90A真空淬火油淬火后的工件外觀，因圖片設(shè)計(jì)到客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)，如有不妥之處請(qǐng)告知）

結(jié)論：

（1）針對(duì)實(shí)際情況科學(xué)選擇真空淬火設(shè)備，可以提高工廠的效益；

（2）合理的選用真空淬火油，可以是淬火工件達(dá)到優(yōu)良的性能。

參考文獻(xiàn)

（1）張善慶，真空油淬冷卻規(guī)律的研究（J）機(jī)械工人（熱加工）2003（4）26-28