近幾年來,工模具發展神速,中國成了世界上名副其實的工具製造大國,熱處理設備不管是鹽浴爐還是真空爐,幾乎都在增長,但又各自排擠。到底是鹽浴淬火好,還是真空淬火好,我們還需從長計議。

一、鹽浴熱處理優缺點

儘管真空爐發展 ,但鹽浴爐淬火仍然興旺。一江春水向東流,淘汰實屬必然。在處理工模具方面,鹽浴爐有它的獨到之處,其優點、缺點都非常突出。

其優點是:

1. 綜合熱傳繫數大,工件加熱速度快,靈活多變。

2. 工件在鹽浴中加熱均勻、畸變小。

3. 鹽浴中的熱容量較大,加熱溫度波動小,易實現恆溫加熱。

4. 鹽浴中易保持中性狀態,可實現少無氧化加熱,在鹽浴中針對性地加入必要元素,能實現多元共滲化學熱處理。

5. 可實現局部加熱;根據需要可進行快速加熱或半快速加熱。

6. 可實現多次分級、等溫淬火。

鹽浴爐的缺點也非常明顯,主要表現在:

1. 不利於節能減排,對環境有污染。

2. 工件加熱出爐時帶有廢鹽及殘液,不但造成浪費,而且對工件有腐蝕,特別是粘在凹槽及盲孔中的鹽。

3. 高、中溫鹽浴爐浴面輻射損失嚴重,熱效率低下。

4. 不便於機械化、自動化操作。

5. 勞動強度比較大,工作環境比較差。

6. 淬火後後續工序多。

二、真空熱處理優缺點

真空熱處理技術的崛起和迅猛發展,一方面源於工業技術的需要,另一方面由於真空技術具有其他熱處理不可比擬的突出優點。


具體優點表現在:

1. 無氧化、無脫碳。並有除銹作用,省去錶面磨削加工工序,從而節約鋼材及原材料消耗,節省加工工時。

2. 真空脫氧作用。在常壓下溶入金屬的氣體,如氧、氫、氮等,在負壓時從金屬內部向錶面擴散而逸出,這種現象稱為脫氣。真空淬火加熱,具有脫氣特性,使材料錶面純潔度提高,提高了工模具的疲勞強度、塑性和韌性以及耐蝕性能。

3. 脫脂作用。去除工件錶面殘留油脂,提高產品質量。

4. 被處理件無氫脆危險,防止鈦和難熔金屬錶面脆化。

5. 熱處理畸變小。由於真空加熱緩慢,工件內外溫差小;真空加熱一般預熱1~2次,工件截面溫差小,熱應力也小,因而不會因外力作用產生更大的變形。一般來說,真空淬火的變形為鹽浴淬火的1/10~1/2。

6. 節省能源。與可控氣氛爐相比,不需要優質可燃氣體的氣源,由於真空加熱室採用比熱容小,隔熱效果好的材料做隔熱屏,因而蓄熱量較小,爐子的熱效率高,可實現快速升溫和快速降溫。

7. 真空淬火工藝穩定和重覆性好,可連續作業。

8. 生產成本低、耗電少,能量消耗為常規熱處理的50%,法國MI·Co資料介紹,鹽浴淬火能耗成本是真空爐的300%。

9. 操作安全,自動化程度高,工作環境文明整潔,無污染無公害。

然而,真空爐也不是十全十美的,還有不少需要完善的地方,主要缺點如下。

1. 某些合金元素如Cr、Mn等在真空中較高溫加熱時蒸發較大,生產中需充入惰性氣加以保護。

2. 真空熱處理設備投資較大,少在四、五十萬元人民幣,多則數百萬(進口),但只要生產任務飽滿,設備運轉正常,可以在2~3年內收回投資。

3. 生產能力低。一臺真空爐24h運轉,若日產4爐,每爐處理工件約100kg,1天只能處理400kg,而一臺高溫鹽浴爐24h至少能處理近1t工件。

摘自《金屬加工》雜誌


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