真空炉石墨件淬火与回火工艺办法及要求

一、淬火工艺

一般淬火

目的：通过马氏体改变前进石墨件的硬度和耐磨性。

工艺参数：

加热温度：通常为Ac1临界温度以上30-50℃，即850-900℃。含合金元素（如Cr、Mo）时，温度可前进至900-930℃；含Mn、Ni、Cu时，温度需下降。

保温时间：按1小时/25mm厚度核算，确保奥氏体均匀化。

冷却办法：

油淬：在650-550℃规划冷却才能为水的1/10，裂纹倾向小，适用于形状复杂件。

水淬：冷却速度快，但易开裂，需严格控制温度梯度。

盐浴淬火：运用45% NaNO? + 55% KNO2熔盐，温度控制在150-180℃，可减少剩下奥氏体。

要害要求：防止加热温度过高导致晶粒粗大或剩下奥氏体添加。形状复杂件需预热（500-600℃）以减少开裂危险。淬火后硬度一般不逾越500HBW，特殊情况可达600HBW。

等温淬火

目的：获得下贝氏体安排，前进归纳力学性能并减少变形。

工艺参数：

加热温度：与一般淬火相同（850-900℃）。

等温温度：280-320℃，时间0.5-1小时（依工件尺度调整）。

冷却办法：等温后空冷，无需回火。

要害要求：适用于对变形活络的石墨件，如精密模具。等温时间需精确控制以防止安排粗化。

表面淬火

目的：前进表面硬度和耐磨性，保存心部耐性。

工艺办法：

火焰淬火：加热至900-1000℃，喷水冷却，淬硬层深度2-6mm，硬度40-48HRC。

高频感应淬火：加热至850-1000℃，淬硬层深度1-2mm，硬度≥50HRC。

触摸电阻加热淬火：电流通过电极与工件触摸电阻加热，淬硬层深度0.07-0.3mm，硬度≥54HRC。

要害要求：原始安排中珠光体含量需≥65%，石墨纤细均匀。淬火前需正火处理以优化基体安排。

二、回火工艺

低温回火（140-250℃）

目的：消除淬火应力，前进耐性，保存高硬度。

安排：回火马氏体 + 残留奥氏体 + 石墨。

运用：适用于高耐磨性零件，如刀具、模具。

要害要求：回火时间2-3小时，空冷。含Cr、Ni、Mo的合金石墨件需避开500-550℃回火脆性区。

中温回火（350-500℃）

目的：获得高弹性和耐磨性。

安排：回火托氏体+石墨。

运用：绷簧、轴类零件。

要害要求：回火后硬度40-45HRC，需控制冷却速度以防止二次硬化。

高温回火（500-650℃）

目的：前进归纳力学性能，消除剩下应力。

安排：回火索氏体 + 石墨。

运用：结构件、齿轮。

要害要求：回火后硬度25-35HRC，需协作正火或淬火运用。含Si石墨件需延伸保温时间以促进渗碳体分解。

三、工艺协同要求

淬火与回火协作

淬火后有必要回火以消除应力，防止开裂。

三次回火（如高速钢）可最大极限减少剩下奥氏体，前进热硬性。

石墨形状控制

纤细片状石墨易溶于奥氏体，前进淬火硬度；粗大石墨需更高加热温度。

球状石墨减少应力集中，下降淬火开裂危险。

合金元素调整

Mn、Ni、Cu推迟奥氏体改变，容许油淬或空冷；Cr、Mo、V前进回火稳定性，需更高回火温度。

冷却介质选择

根据工件形状和性能需求选择油、水、盐浴或空气冷却，平衡硬度与变形。