刀具真空热处理技术突出的优点与历史
真空热处理的优势
真空热处理的优势
真空热处理的优势
真空热处理技术起源于20世纪20年代，但直到20世纪60年代才得到普遍的重视。
[ 1，2]入21世纪，由于电子计算机技术、空间技术、核技术等高新技术的发展，对金属材料的要求也越来越高，一般的热处理技术已经不能满足这些要求，只能通过真空热处理才能实现。
在这种情况下，真空热处理技术迅速发展起来，可以说，在热加工生产中，最传统的热处理和现代化的真空技术、电子计算机技术、自动化技术相结合，构成了现在被广泛运用的真空热处理技术。
该技术具有无脱碳、无氧化、可保持零件表面光亮、可使零件脱脂、脱气、变形小、节能且易于控制等特点，是一种高效、优质、环保的先进热处理技术。
真空热处理热处理的零件变形小，
1。
真空热处理或熔炼的特点
真空热处理或熔炼的特点
1、防止氧化作用
在真空中加热不仅使金属本身不氧化，而且使原来已氧化的金属进行还原分解，这便是人们常说的除锈作用。
2、真空脱气作用
采用真空熔炼难熔金属、活泼金属，达到充分去除H2、N2、O2的目的。
固态金属在真空下进行热处理，同样有脱气作用。
金属的脱气，可提高金属的塑性和强度，真空度愈高，温度愈高，脱气时间愈长，有利于金属的脱气。
3、脱脂作用
真空热处理炉，已广泛应用于易损伤的金属箔、拉丝线材和精密的带有小孔筛眼之类金属零件的脱脂处理。
因为附着在这些物体上的油脂属通脂肪族，是碳、氢、氧化物，蒸气压较高，在真空中加热时被挥发或分解，随即被真空泵抽走。
4、真空下元素蒸发
在热处理温度范围内，常压下，金属与合金的蒸发是微不足道的。
然而，真空热处理时工件表面层中某些元素的蒸发，有时是很严重的。
常用的合金元素Zn、Mg、Mn、Al、Cr等的蒸气压较高，易蒸发，造成表面合金元素贫乏，从而使合金的组织变化，力学性能下降。
因此，真空热处理时真空度应选择恰当，决不是真空度越高越好。
为了保
证工件表面的光亮度，又要使合金元素少蒸发，通常先将炉内抽至较高的真空度，随即充入高纯氩气或氮气，使炉内压力维持在（200～26.6）Pa下加热，便可得到两全其美的工艺效果。
真空热处理的特点与应用及工艺
真空热处理的特点与应用及工艺来源:网络将金属工件在1个大气压以下(即负压下)加热的金属热处理工艺。
20世纪20年代末﹐随著电真空技术的发展﹐出现了真空热处理工艺﹐当时还仅用於退火和脱气。
由於设备的限制﹐这种工艺较长时间未能获得大的进展。
60～70年代﹐陆续研製成功气冷式真空热处理炉﹑冷壁真空油淬炉和真空加热高压气淬炉等﹐使真空热处理工艺得到了新的发展。
在真空中进行渗碳﹐在真空中等离子场的作用下进行渗碳﹑渗氮或渗其他元素的技术进展﹐又使真空热处理进一步扩大了应用范围。
特点金属零件在真空中的热处理能防止氧化脱碳并具有脱气效应﹐但金属元素可能蒸发。
防止氧化脱碳真空热处理炉的加热室在工作时处於接近真空状态﹐仅存在微量一氧化碳和氢气等﹐它们对於加热的金属是还原性的﹐不发生氧化脱碳的反应﹔同时还能使已形成的氧化膜还原﹐因此加热后的金属工件表面可以保持原来的金属光泽和良好的表面性能。
脱气效应金属零件在真空环境中加热时﹐金属中的有害气体﹐例如鈦合金中的氢和氧﹐会在高温下逸出﹐有利於提高金属的机械性能。
金属元素蒸发各种元素都有自身的蒸气压﹐如果环境中的压力低於某种元素的蒸气压﹐这种元素就会蒸发。
在真空热处理时﹐应根据钢中所含合金元素的蒸气压来选择加热时的真空度或温度﹐以避免合金元素蒸发。
工艺真空热处理可用於退火﹑脱气﹑固溶热处理﹑淬火﹑回火和沉淀硬化等工艺。
在通入适当介质后﹐也可用於化学热处理。
真空中的退火﹑脱气﹑固溶处理主要用於纯净程度或表面质量要求高的工件﹐如难熔金属的软化和去应力﹑不锈钢和镍基合金的固溶处理﹑鈦和鈦合金的脱气处理﹑软磁合金改善导磁率和矫顽力的退火﹐以及要求光亮的碳钢﹑低合金钢和铜等的光亮退火。
真空中的淬火有气淬和液淬两种。
气淬即将工件在真空加热后向冷却室中充以高纯度中性气体(如氮)进行冷却。
适用於气淬的有高速钢和高碳高铬钢等马氏体临界冷却速度较低的材料。
液淬是将工件在加热室中加热后﹐移至冷却室中充入高纯氮气并立即送入淬火油槽﹐快速冷却。
热处理真空淬火
热处理真空淬火热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性质的工艺。
其中，真空淬火是热处理的一种重要方法，它通过在真空环境下对材料进行加热和冷却，使其获得更高的硬度、强度和耐磨性。
下面将详细介绍真空淬火的主要内容。
一、真空淬火的原理真空淬火是在真空环境下进行的淬火工艺，其原理是将材料加热到一定温度后，迅速冷却，使其达到所需的硬度和强度。
由于真空环境下没有氧气和其他气体，因此可以避免材料表面氧化和表面质量的损失。
同时，真空淬火还可以避免材料表面产生气孔和裂纹，提高材料的质量和使用寿命。
二、真空淬火的工艺流程真空淬火的工艺流程主要包括加热、保温、淬火和回火四个步骤。
1. 加热：将材料放入真空炉中，加热到所需温度。
加热温度取决于材料的种类和要求的性能。
2. 保温：在加热到所需温度后，保持一定时间，使材料达到均匀的温度分布。
3. 淬火：迅速将材料从高温状态冷却到室温或低温状态。
淬火速度越快，材料的硬度和强度越高。
4. 回火：在淬火后，将材料加热到一定温度，保持一定时间，使其达到所需的硬度和韧性。
三、真空淬火的优点1. 避免氧化：真空环境下没有氧气和其他气体，可以避免材料表面氧化和表面质量的损失。
2. 避免气孔和裂纹：真空淬火可以避免材料表面产生气孔和裂纹，提高材料的质量和使用寿命。
3. 提高硬度和强度：真空淬火可以使材料获得更高的硬度、强度和耐磨性。
4. 均匀加热：真空环境下，材料可以均匀加热，避免了传统淬火中的局部过热和过冷现象。
四、真空淬火的应用真空淬火广泛应用于航空、航天、汽车、机械、电子等领域。
例如，航空发动机的叶片、汽车发动机的曲轴、齿轮、轴承等都需要进行真空淬火处理，以提高其耐磨性和使用寿命。
总之，真空淬火是一种重要的热处理工艺，可以使材料获得更高的硬度、强度和耐磨性。
它的优点是避免氧化、避免气孔和裂纹、提高硬度和强度、均匀加热等。
真空淬火广泛应用于航空、航天、汽车、机械、电子等领域，是现代工业生产中不可或缺的一部分。
真空热处理技术的发展
M nCrW V 5CrW 2Si 9M n2V Cr5M o1V Cr12 Cr12M oV 5CrNiM o 5CrNiM o 4Cr5M oSiV 4Cr5M oSiV1 4Cr13 W 6M o5Cr4V2
W 2M o9Cr4VCo8
-
G C r15 35Cr2Ni2M oA
-
相应压力下淬火
200
200
54
100
140
160
50
160
200
200
52
-
100
120
56
-
140
160
50
100
160
200
66
120
180
200
66
140
200
200
67
-
10
20
63
20
40
60
54
5
10
25
64
4 真空渗碳
• 真空渗碳多采用真空-充气脉冲式渗碳工艺，以避 免渗碳过程中产生内氧化等缺陷。该工艺具有工件表 面光亮、生产效率高、成本低、可进行盲孔或小孔渗 碳等优点，但工件表面碳黑多、尖角过渗等问题突出， 应予防止。
（ wt% ）
750
910
1000
0.005
等轴晶
粗大针状
粗大针状
0.2
等轴晶
细小针状
细小针状
1.5
等轴晶
细小针状
细小针状
2.1
等轴晶
细小针状
细小针状
断面收缩率 （%） 16 9
1100 粗大针状 粗大针状 粗大针状 粗大针状
7 真空炉设计和制造
刀具的基础知识
刀具的基础知识刀具正常使用是否磨损判断1、刀具是否磨损，磨损量的大小，最直接的判断方法是听声音，如果切削声音十分沉重或者尖叫刺耳，说明刀具的加工状态不正常，此时可进行简要分析，如果排除了刀具本身质量问题，刀具装夹问题，用刀参数问题，此时应该可以判断是刀具磨损了，需要暂停加工，更换刀具。
2、通过加工中的机床运动状态来判断刀具的磨损情况，如果加工参数，切削用量等设置均合理，加工中机床振动很大，发出―嗡嗡‖，此时可以确定刀具达到了急剧磨损状态，需要更换刀具。
简述刀片使用消耗过程中注意的一些事项通常五金加工业内，都认同把太多的钱花费在错误的刀片上。
虽然知道这个问题存在，但解决方案是什么呢？大多数的五金企业仅是试图采购更便宜的刀片。
那的确有一些帮助，但它不是这个问题的解决方案。
所以为什么不选择一个更结构化的方法呢？一些采购员通常在谈判更低的价格过程中花费相当多的时间。
但这对整个生产成本的影响是可以忽略的，更不用说生产率了。
实效研究所有的工厂都有一个废刀片的收集点。
不存在比研究废刀片更有兴趣的事情，它导致了一个刀片是被如何使用（滥用）的实用主义观点的形成，而且这种手段能被用于实现成本的降低。
考虑事项应该是以下这些易于测量的因素：使用多少种不同形式的刀片？刀片拥有的切削刃数量的平均值是多少？相对于切削刃长度而言，所使用的切削刃占据多大的百分比？磨损、破坏或未使用的切削刃各有多少数量？本文的内容是以对一个山高刀具的大客户所进行的研究为基础的。
这个研究的结果代表了我们公司常规开展的与此类似的研究工作。
刀片的差异要确定的第一个事实是所使用的刀片具有很大的差异。
在我们的样本中，共有638种不同的刀片来维持六台CNC车床的运转。
好的一面是每种刀片都是各个类别的冠军。
但是638种刀片采用每盒10片的包装，意味着要库存6,380个刀片。
而所有这些仅仅是维持六台车床的运转。
下一个事实是每个刀片的切削刃数量相对较少。
在很多车间，车刀片仍然是三角形或菱形。
真空热处理六大优势
真空热处理六大优势
1.真空热处理过程中无氧化、无脱碳并有除锈作用,工件的变形量小，不需要进行二次加工，从而可以有效地节约资源，减少成本。
为精密工件提供了保障。
2.脱气作用。
在常压下有些气体会溶入到金属的组织内部，在真空状态下会大大降低气体的溶解度，使气体从内部向表面扩散，从而溢出金属表面，达到脱气的效果，使材料纯净度提高,提高了工件的抗疲劳度、塑性、韧性、耐腐蚀性等各种综合性能。
3.有利于去除工件表面残留油污,真空状态下使其易分解挥发，减少对工件品质的污染，提高产品质量。
4.真空状态下被处理的工件无氢脆现象,防止钛和难溶金属出现表面脆化。
5.热处理工件畸变小。
由于在一个完全密闭的空间内缓慢加热，使炉体各处的温度比较均匀化，工件内外温差小;真空热处理加热一般预热1-2次,每次预热都进行保温一定的时间使其温度充分均匀化,产生的热应力也比较小,因此不会因应力作用而产生变形。
6.真空淬火工艺稳定,工件的机械性能比较稳定，重复性好,操作安全,自动化程度高,工作环境好、无污染、无公害。
真空热处理
（1）真空热处理
1、真空热处理的优越性真空热处理是和可控气氛并驾齐驱的应用面很广的无氧化热处理技术，也是当前热处理生产技术先进程度的主要标志之一。
真空热处理不仅可实现钢件的无氧化、无脱碳，而且还可以实现生产的无污染和工件的少畸变，因而它还属于清洁和精密生产技术范畴。
目前它已成为工模具生产中不可替代的先进技术。
2、真空热处理工艺工件畸变小是真空热处理的一个非常重要的优点。
据国内外经验，工件真空热处理的畸变量仅为盐浴加热淬火的三分之一。
研究各种材料、不同复杂程度零件的真空加热方式和各种冷却条件下的畸变规律，并用计算机加以模拟，对于推广真空热处理技术具有重要意义。
真空加热、常压或高压气冷淬火时气流均匀性对零件淬硬效果和质量分散度有很大影响。
采用计算机模拟手段研究炉中气流循环规律，对于改进炉子结构变具有重要意义。
真空渗碳是实现高温渗碳的最可能的方式。
但在高温下长时间加热会使大多数钢种的奥氏体晶粒度长得很大，对于具体钢材高温渗碳，重新加热淬火对材料和工件性能的影响规律加以研究，对优化真空渗碳、冷却、加热淬火工艺和设备是很有必要的。
近几年，国际上有研究开发使用气体燃料的燃烧式真空炉的
动向。
在真空炉中采用气体燃料加热的困难太多，虽然有节约能源的说法，但不一定是一个重要的发展方向。
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
刀具真空热处理技术突出的优点与历史
1970 年代开始研制油、气淬火冷却的冷壁式真空热处理炉，1980 年代成系列地批量生产。
目前本土制造企业已能成系列地提供真空加热、油气淬火炉、低压渗碳炉、1MPa(10bar)高压气淬炉、真空烧结炉、和钎焊炉。
真空淬火、高压气淬炉的最高温度可达1350℃，真空烧结炉最高可达1800℃。
各种炉种和炉型的产量在200 台以上。
近几年航空工业和模具工业的发
展对真空热处理炉、真空钎焊炉，特别是真空加热高压气淬炉有大量需求，推动了真空设备制造业的兴旺。
低压渗碳和高压气淬技术的结合，为车辆齿轮的延寿、减畸（变）和降噪提出了新的途径，而体现此先进技术的半连续式生产线的开发为大批量生产的汽车齿轮热处理的技术改造提供了可能。
在新世纪之初、国内已有数家汽车、柴油机齿轮制造厂引进了此类设备和生产线。
由于模具对表面质量和畸变的高要求，真空高压气淬已几乎成为模具热
处理不可替代的技术。
目前在华南和华东沿海，稍具规模的民营热处理加工企业都拥有至少一台0.4MPa（最多的有6 台）的真空加热高压气淬炉。
在切削刀具行业，数控和加工中心的广泛应用，强烈要求刀具具有高的质量和长的寿命、城市的环保也对热处理提出更严格要求，真空加热高压气淬也因此成为高速钢刀具热处理替代盐浴加热淬火的首选工艺。
为适应国际环保标准的严格要求，木材的综合利用和原料的持续供给之
循环经济理念已促进了木材加工行业的高速发展。
由此，日照龙特机械刀具研究所研发出木工刀具的真空热处理和深冷技术。
该技术已应用于龙特机械刀具产品中，并将亮相第十二届国际木工机械及家具生产设备展览会第十二届国际家具配件、材料及木制品展览会中。