[发明专利]一种真空热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理工艺，尤其涉及一种真空热处理工艺。

背景技术

在现代热处理处理技术中，真空热处理已愈来愈被广泛采用，但对真空热处理的工件加热时间和保温时间的确定还停留在经验估算的基础上。通过文献检索发现，上海市热处理协会主编的《实用热处理手册》(上海科学技术出版社出版，2009年1月第1版)P139～140上表明，在周期作业真空炉中总的加热时间按照下式计算；t_总＝t_升+t_均+t_保其中t_升为工件加热时的升温时间，以热电偶指示炉膛到温为准；t_均为透烧工件均温时间，即工件心部与表面一样达到所需加热温度的时间。t均＝α×D，D为有效厚度(mm)，α为透热系数min/mm，对淬火加热温度为1000℃和采用600℃、800℃二次预热的工件而言，α＝0.3～0.5(min/mm)；t_保为合金元素淬火加热温度下在奥氏体中充分溶解的时间，一般对高合金钢和低合金钢分别为(20～40)min和(10～20)min.

另外，按照《热处理技术与装备》2008年4月(vol.29，No.2)上的论文“热处理加热保温时间的369法则”中对真空加热保温时的369法则的阐述：传统的真空炉加热保温时间的计算方式如下表示：第一次预热时间T1＝30+(1.5～2)D(min)，第二次预热时间T2＝30+(1.0～1.5)D(min)最终加热淬火时间T3＝20+(0.25～0.5)D(min)即T3＝t+(0.25～0.5)D，T2＝1.5t+(3～4)αD，T1＝1.5t+(6～4)αD，t＝20min，α＝0.25～0.5。相应的加热工艺曲线图如图1中虚线所示。适用上述文献公式的两次预热阶段和最后奥氏体化加热的加热速度是相同的。

现有技术中的真空热处理工艺的加热速度都是选取基本一致的速度，是考虑到的加热过程中可能产生的内应力和工件畸变，现有技术的工艺都是考虑到到热处理中工件成品率的问题以及历来的工作经验一直沿用基本相同加热速度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种更加合理的真空热处理工艺，在保证不产生过大的热处理变形的情况下，通过大量试验和总结确定合理的预热时间，获得节约能源和提高生产效率的效果。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种真空热处理工艺，其中加热工艺包括两段预热阶段和最后奥氏体化的阶段，第一个预热阶段的加热速度控制在10-20℃/min。

所述的第一个预热阶段的加热速度最好控制在13℃/min。

所述的第一个预热阶段的加热温度为500-650℃。

所述的第一个预热阶段的加热温度为600℃。

本发明在真空热处理第一阶段预热时，提高了加热速率可使炉膛温度提前达到第一阶段的预热温度(如600℃)，其后也使工件表面能提前达到设定的预热温度值。工件内部的传导主要取决于表面与心部的温差，同理，工件心部达到设定预热温度的时间也相应缩短。为此，在设定较高第一阶段预热加热速率条件下，工件心部达到设定预热温度的时间也相应缩短。即把处理工件完成第一阶段预热的总时间缩短。同时关键在于经过大量研究和试验确定在一般情况下，工件在500℃～650℃以下的过程中，工件材料具有较高的强度，表面与心部温差引起的热应力也不会足够大；这两点将保证工件在第一阶段预热过程中不会引起较大的畸变，更不会引起工件的开裂等弊病。而在第一阶段预热过程中采用本发明中总结设定的加热速度后不会因内应力和畸变影响成品率，这个需要大量的试验和科学的总结，本发明摒弃了现有技术中的习惯工艺和加大预热速度肯定会造成内应力过大和畸变的常规看法，大胆采用加大第一阶段(约600℃以下)预热速度从而取得了非常大的高效、节能的效益。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是第一阶段预热不同速率(7℃/min和13℃/min)的加热工艺曲线图。

图中实线曲线为本发明第一阶段加热速率为13℃/min的加热工艺曲线，虚线曲线为现有技术第一阶段加热速率为7℃/min的加热工艺曲线。

具体实施方式

以下选取700mm×700mm×1200mm的单室真空炉以及250mm×250mm×250mm工件进行具体热处理工艺实施例，