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真空油淬炉对零件表面氧化的影响因素

作者:点击:338 发布时间:2022-06-10

(1)淬火炉气密性的影响

如果是密封不良导致漏风,空气进入炉内,氧化性气体(主要是O2)将零件氧化,表面变成蓝褐色或灰黑色。在容易漏风的情况下,如下料口区域密封不严或垫片老化,辐射管、碳势仪、测温热电偶等周边,漏风较重时容易发现,如果漏风轻微,仔细排查才能发现问题。

(2)淬火加热炉的使用和维护

淬火炉的使用和维护不当或故障也会影响零件的淬火亮度。比如加热炉均温风机因故障停止运行,导致炉内温度和气氛不均匀;再如炭黑过多甚至堵塞甲醇滴口,液态甲醇裂解不充分,导致炉内积碳过多;或者裂解气流量太多,导致液态甲醇不裂解直接滴在零件表面,产生软斑和暗斑,会影响亮度。

另外,在冷炉升温启动时,要尽可能的排出炉内空气,即加大排气量,合理设置保护气体的入口,防止死角空气被排出。一般情况下,炉内空气很难快速排出,因此在网带炉中连续生产一定时间后,轴承零件的亮度往往会逐渐提高。

(3)淬火和加热过程

淬火过程中的参数很多,如加热温度、加热时间、零件的排列、炉内气氛的选择、碳势的设定、油温的设定以及其他设备参数的选择。其中,与亮度相关的参数主要是炉内气氛和碳势设定。主要分析以下两个工艺参数:

,炉内气氛。目前在网带炉中对轴承零件进行热处理时,常见的炉内气氛是甲醇滴加或低温裂解作为保护气氛,其他气体发生方式有甲醇+丙烷或氮基气体(氮气或氮气+甲醇裂解气)。

当甲醇用作发生器气体时,保护气氛受甲醇纯度的影响很大。纯度高,水分含量低时,零件容易呈现均匀的亮灰色,否则零件呈黑蓝色,亮度差。根据标准GB 338-2011《工业用甲醇》规定,合格品水分应≤0.2%(wt%),一等品水分应≤0.15%(wt%)。

第二,碳势设定。当采用甲醇+丙烷作为生成气时,甲醇作为载气,通过滴加或低温裂解引入炉内,丙烷为富集气。要注意碳势的设定和两者的比例。大气的碳势过高或过低都是不合适的。

温度一定时,碳势随氧化性气氛CO2和H2O的增加而降低,随还原性气氛H2、CH4和CO的增加而升高,因此制定热处理工艺时碳势的设定不能太低;当然,过高的碳势设置不仅浪费资源,还容易造成炉内大量积碳,对亮度不利。因此,根据GCr15材料的成分和特性,考虑到奥氏体的含碳量在0.6%左右,碳势设定较好的选择是0.5% ~ 0.7%。