孟祥冰，張祖攀

（聯(lián)澤品牌）

摘要：近年來(lái)由于環(huán)保形勢趨近，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)現了真空淬火全覆蓋，真空淬火工件的外觀(guān)和真空滲碳工件金相等級是大家比較關(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(zhù)科學(xué)的進(jìn)步，工業(yè)產(chǎn)品對熱處理要求的提高，自20世紀40年代真空熱處理技術(shù)在美國和日本逐漸發(fā)展，因其無(wú)脫碳，零件表面光亮，變形小，節能環(huán)保，工藝和力學(xué)性能再現性好等優(yōu)點(diǎn)，在目前環(huán)保形式要求下，真空淬火展現出蓬勃發(fā)展的勢頭。真空滲碳熱處理技術(shù)的成熟無(wú)疑擴大了真空熱處理技術(shù)的應用范圍。

　　一、真空淬火技術(shù)

　?。?） 真空淬火是指：工件的淬火在真空爐內進(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)因為需要的冷卻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、合金結構鋼、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(guān)）

　?。?）真空氣淬和油淬的區別

　　真空氣淬相對于真空油淬常規爐型、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，氮氣比淬火油的消耗量大，料框和爐內元件也更易損耗；真空氣淬可實(shí)現高速鋼、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(guān)明顯優(yōu)于真空油淬工件的外觀(guān)，真空油淬比氣淬的光亮度低20%-30%；真空氣淬爐應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，臨界壓強低，化學(xué)穩定性好，雜質(zhì)與殘炭少，酸值低。普通真空淬火油特性指標隨液面壓強下降有明顯變化：特性溫度降低，特性時(shí)間延長(cháng)，沸騰階段出現在更低溫度區間，800-400℃范圍冷卻時(shí)間比標準大氣壓下顯著(zhù)延長(cháng)，鋼在低氣壓下油冷卻能力下降，低溫區有較高冷速。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)采用國際最好的基礎油和添加劑，使產(chǎn)品達到一流產(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。

　?。?）真空淬火油的指標

　?。?）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，達到更高的金相等級，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。

　?。?）真空淬火油質(zhì)量的計算

　　通常選用真空淬火爐，油槽的尺寸設備廠(chǎng)家會(huì )按照一定比例設計好，了解真空淬火油質(zhì)量的計算方法有利于合理計算裝爐量，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)保證設備的安全運行。一般我們選擇經(jīng)驗估算的方法來(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(guān)的因素

　　真空淬火往往對外觀(guān)由較高的要求，影響真空淬火工件外觀(guān)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(zhù)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(zhù)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(guān)，因圖片設計到客戶(hù)現場(chǎng)，如有不妥之處請告知）

結論：

（1）針對實(shí)際情況科學(xué)選擇真空淬火設備，可以提高工廠(chǎng)的效益；

（2）合理的選用真空淬火油，可以是淬火工件達到優(yōu)良的性能。

參考文獻

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