#真空热处理工艺

1、真空热处理工艺屠恒悦目录前言 错误！未定义书签。一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点 11、工艺原理 12、真空热处理的加热特点： 3二、真空热处理工艺参数的确定 31、真空度： 32、加热和预热温度： 43、真空淬火加热时间 4三、真空热处理的冷却方法 51、气淬 52、真空油淬 73、为减小工件变形采用的分级冷却。94、真空水淬。 95、真空硝盐淬火。 96、炉冷或控速冷却。 9四、真空退火、真空淬火、真空回火及常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范 91、真空退火目的 92、真空淬火： 133、真空回火 19 四、常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范。 201）合金结构钢和超高强度

2、钢 202）弹簧钢 213）轴承钢 214）合金工具钢 225）高速钢 23钢 236 ） 不 锈 耐 热A / 26前言所谓真空热处理是工件在 10-110-2Pa 真空介质中进行加热到所需要的温度，然后在不同介质中以 不同冷速进行冷却的热处理方法。真空热处理被当代热处理界称为高效、节能和无污染的清洁热处理。真空热处理的零件具有无氧 化，无脱碳、脱气、脱脂，表面质量好，变形小，综合力学性能高，可靠性好重复性好，寿命稳定）等一系列优点。因此，真空热处理受到国内外广泛的重视和普遍的应用。并把真空热处理普及程度作 为衡量一个国家热处理技术水平的重要标志。真空热处理技术是近四十年以来热处理工艺发展的

3、热 点，也是当今先进制造技术的重要领域。、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点1、工艺原理1）金属在真空状态下的相变特点。在与大气压只差 0.1MPa 范围内的真空下，固态相变热力学、动力学不产生什么变化。在制订真空 热处理工艺规程时，完全可以依据在常压下固态相变的原理。完全可以参考常压下各种类型组织转变 的数据。2）真空脱气作用，提高金属材料的物理性能和力学性能。 3）真空脱脂作用。4）金属的蒸发：在真空状态下加热，工件表面元素会发生蒸发现象。表一各种金属的蒸气压金属达到下列蒸气压的平衡温度 ）熔点 ）-210-2Pa-110-1Pa1Pa10Pa133PaCu1035114112731

4、42216281038Ag848936104711841353961Be102911301246139515821284Mg301331343515605651Ca463528605700817851Ba406546629730858717Zn248292323405-419Cd180220264321-321Hg-5.5134882126-38.9Ae80888999611231179660Li377439514607725179Na19523829135643798K12316120726533864In746840952108812601571 / 26C2288247126812926

5、3214-Si111612231343148516701410Ti1249138415461742-1721Zr166018612001221225491830Sn9221042118913731609232Pb548625718832975328V158617261888207922071697Nb23552539-2415Ta25992820-2996Bi536609693802934271Cr99210901205134215041890Mo209522902533-2625Mn791873980110312511244Fe119513301447160217831535W2767301

6、63309-3410Ni125713711510167918841455Pt174419042090231325821774Au119013161465164618671063132013213.21.320.1320.0132/ 26相对露点 ）+11-18-40-59-74-88-1016）金属实现无氧化加热所需的真空度。图二 为不同金属无氧化加热温度和真空度的关系曲线2、真空热处理的加热特点：两个显著特点：一是空载时炉子的升温速度快，二是工件的加热速度慢。二、真空热处理工艺参数的确定1、真空度：表三 各种材料在真空热处理时的真空度材料真空热处理时真空度 Pa合金工具钢、结构钢、轴承钢 淬

7、火温度在 900以下）110 -1含 Cr、Mn、Si等合金钢 在 1000以上加热）10Pa回填高纯氮）不锈钢 析出硬化型合金）、 Fe、Ni 基合金，钴基合金10-110-2钛合金10-2高速钢1000以上充 66613.3Pa N2Cu 及其合金13313.3Pa高合金钢回火1.310-2在考虑工作真空度时应注意几点：1）在 900以前，先抽 0.1Pa 以上高真空，以利脱气。2）10-1Pa 进行加热，相当于 1PPM以上纯度惰性气体，一般黑色金属就不会氧化/ 263)充入惰性气体时，如充 133Pa，50%N2+50%H2)的氮氢混合气体，其效果比 10-210-3Pa 真空还好。此

8、时氧分压 66.5Pa 是安全的 4)真空度与钢表面光亮度有对应关系。-35，如气压上升，温度均匀性下降，所以充气压力5)一般 10-3133Pa 真空范围内，真空度温差为 应尽量可能低些。2、加热和预热温度：表四 预热温度参考表淬火加热温度 )预热温度 1) )预热温度 2)预热温度 3) )800900550-6001000-1100550-600800-8501200 以上550-600800-8501000-10503、真空淬火加热时间图三 真空加热时的特性曲线图四 炉温和被加热工件表面与中心温度t 总=t 均 +t 保t 均=aht 保为相变时间， t均为均热时间， a为透热系数 分

9、/mm)， h为有效厚度 mm)/ 26表五 a透热系数的确定加热温度 )600800100011001200a分/mm)1.62.20.81.00.30.50.20.4预热情况600预热600、 800预热600、 800、 1000预热注：没有预热，直接加热， a应增大 1020% 表六 t 保 时间确定钢材碳素工具钢低合金钢高合金钢t 保 分)51010202040三、真空热处理的冷却方法1、气淬1)各种冷却气体的性质表七 各种冷却气体的性质 100时)气体密度3Kg/m 3)普朗特数粘度系数3Kg.s/m )热传导率kcal/m.h. )热传导率比N20.8870.70-62.510-

10、60.02691Ar1.3050.692.7640.01770.728He0.1720.722.310.1431.366H20.06360.691.0480.1891.468图五 氢、氦、氮、氩的相对冷却性能为保证工件表面不氧化，具有高的光亮度，对冷却气体 N2 纯度有一定要求 表八 氮气纯度标准处理材料氮气纯度 %)轴承钢、高速钢99.99599.998/ 26高温耐热合金99.999高温活性金属99.9999半导体材料99.99999表九 热处理用氩气、氢气、氮气的行业标准名称指标要求， %V/V )氩含量氮含量氢含量氧含量总碳含量 以甲烷计)水含量高纯氩气99.999 0.00050.0

11、001 0.0002 0.0002 0.004氩气 99.990.0070.00050.0010.001 0.002高纯氮- 99.9990.0001 0.0003 0.0003 0.0005纯氮- 99.9960.00050.001CO0.0005CO20.0005CH 4 0.0005 0.0005工业 用气 态氮类-99.5-0.5-露点 -43类级-99.5-0.5-游离水100ml/ 瓶类级-98.5-1.5-游离水100ml/ 瓶氢气-0.00699.99 0.0005CO0.0005CO20.0005CH 40.001 0.003注：水分压 15，大于 11.8MPa条件下测定。

12、高纯氮、纯氮不适合用于沉淀硬化不锈钢，马氏体时效钢，高温合金、钛合金等真空热处理回 充和冷却气之用。氢气不适用于高强度钢、钛合金、黄铜的热处理保护。液态氮不规定水的含量。 2)提高气体冷却能力的方法牛顿公式： Q=ktw-tf) Fkcal/h) Q 为传热量；tw为工件温度；tf 为气体温度；F 为工件表面积；k为对流传热系数。K= /d) Cwdp/ )md 为工件直径， C 为因雷诺系数范围不同而异的常数， m 为幂指数，一般 0.620.805 w 为流速， p 为密度的函数 亦可视为气压)， 为气体导热系数， 为粘滞系数。从公式中可见，提高冷却气体的密度 压力)和流速可以成比例地加大

13、对流传热效率。提高冷却 气体压力。提高气体的流速。/ 26图六 气体压力和淬火速率间的关系曲线表十 各种淬火介质对热传导系数的比较介质和淬火参数热导率 w/m2.k ）盐浴 550 350450液态床400500油 2080 不流动10001500油 2080 搅拌循环的18002200水 1525 30003500空气、无强力循环50801000毫巴 1105Pa）N2 循环的1001506105Pa N2 快速循环30040010105Pa N2 快速循环4005006 105Pa He 快速循环400500510105Pa He 快速循环550650520105Pa He 快速循环900

14、10006105Pa H2 快速循环45060010105Pa H2 快速循环750520105Pa H2 快速循环1300540105Pa H2 快速循环22002、真空油淬1）真空淬火油的条件。2）真空淬火油的主要技术指标表十一 a） 国产真空淬火油质量指标真空淬火代号ZZ-1ZZ-2粘度 cst )5020255055闪点 ）不低于170210凝点 ）不高于-10-10/ 26水份 %)无无残碳%)不大于0.080.1酸值 mgkoH/g)0.50.7饱和蒸气压 20 133Pa)510-55 10-5热氧化安定性合格合格冷却性能 特性温度 )600620580600特性时间 s)3.0

15、 3.53.0 4.0800冷至 400时间 s)55.567.5表十一 b) 上海惠丰石油化工有限公司真空淬火油质量指标项目 / 型号CZ1真空淬火油CZ2真空淬火油实验方法运动粘度 40)， mm2/s32 428090GB/T265闪点开口)，180220GB/T3536倾点，-10-10GB/T3535冷却特性特性温度 800400时 间6005.55857.5SH/T0220注：以上数据为代表性试样的测定结果，产品性能以实测为准。性能： 1、有较低的饱和蒸汽压，蒸发量较小，使溶入的气体迅速脱出；2 、较强的抗汽化能力和较快的冷却速度，不污染真空炉膛及真空操作效果； 3、冷却性能稳定，

16、在真空条件下，能保证淬火后工件淬硬效果好； 4、良好的光亮性和光辉性，淬火后表面清洁光亮，不会变色、无氧化、无污染； 5、极佳的挥发安定性和氧化安定性，使用寿命长。用途： 1、适用于轴承钢、工模具、刀具及大中型航空结构钢及其它特种钢材；2 、 HFV-CZ1 真空淬火油用于中型材料在真空状态下的淬火， HFV-CZ2 真空淬火油用于淬渗透 性好的材料在真空状态下淬火。表十二 美国 C.I.Hayes 公司真空淬火油质量指标真空淬火油代号H1H2比重 Ib/gal )7.367.2粘度指数7695粘度 100) sus9295110121着火点 )170190热线实验34.031.0蒸汽压 40

17、 133Pa)0.0020.000190 133Pa)0.1000.0103150133Pa)2.000.45GM淬火实验 s)1117最高使用温度 )6080真空油淬时注意的几个问题：真空油淬压力填充纯 N2 40kPa67kPa。淬火油量： 工件：油重量 1 ：1015，油池比油与工件体积之和大 1520%。油中不许有水分。当达 0.03%时，工件变暗； 0.3%时，冷速明显变化。 真空淬火油的调制。/ 26工件入油前应充分脱气。油温在 4080使用。油应有搅拌。静止油冷却强度为 0.25 0.30 ；激烈搅拌油冷却强度为 0.8 1.1。 真空油淬时的高温瞬时渗碳现象。3、为减小工件变形

18、采用的分级冷却。油冷却到 MS点以上风冷。延时油淬，先预冷 3070 秒 1090)入油。风冷至 550在油中淬火。气体分级淬火，气冷到马氏体转变点以上停风扇表面温度均匀后再开风扇快冷。 工件在硝盐浴中等温淬火。4、真空水淬。5、真空硝盐淬火。6、炉冷或控速冷却。四、真空退火、真空淬火、真空回火及常用金属材料的真空淬火、回火工艺 规范。1、真空退火目的 ： 获得洁净光亮的表面，省去或减少加工工序；使金属材料软化，消除内应力和改变结构，提高材 料性能。1)铜及其合金表十三 青铜真空热处理参数材料号真空度 Pa)退火温度 )冷却方式QSn4-3QSn4-4-2.513.3 1.33600QSn6.

19、5-0.4QSn4-0.3600650QAl9-2600750炉冷QAl9-4700750QAl10-3-1.513.3 1.33650750QAl10-4-4650750QAl10-56007009 / 26650750表十四 紫铜和黄铜真空热处理参数材料牌号消除应力退火温 度)再结晶退火温度)真空度 Pa)冷却方式紫铜 T1、60070013313.3T2T3、T4600700黄铜 H9654060013.3 1.33200650720H90260600700H80260270520650H70260270520650H68H62270300600700H59-1600670炉冷或惰性气体

20、 冷HSn70-156058013313.3HSn62-155065013.3 1.33HAl77-230035060065013.3 1.33HAl59-3-2350370600650HMn58-2300350600650HFe59-1-1350400600650HPb74-3600650HPb64-3620670HPb63-3620650HPb60-1600650表十五 铍青铜时效工艺参数材料牌号时效温度 )真空度 Pa)时间 小时)QBe2300110-235QBe2.52853432022)金属和合金的除气处理。应用于加速器、宇宙模拟设备、电子管材料和高温活性金属表十六 金属及合金真空

21、除气的温度及真空度金属及合金除气温度 )真空度 900-2410-2钼1450-36.7 10-3钨1400-36.7 10-3钛8101.3 10-3钽900950-31.3 10-33)软磁材料的真空退火/ 26软磁材料与硬磁材料的区别是磁性不同。矫顽力 Hc300 奥斯特为硬磁。目前广泛应 用于氢气退火和真空退火。电工纯铁的真空退火，见图七。硅钢片的真空退火见图八。图八 硅钢片真空退火工艺曲线Fe-Ni 系合金真空退火。表十七 常用 Fe-Ni 软磁材料的真空退火规范合金 牌号退火温度)保温时间 小时)真空度 Pa)冷却方式1J461J501J79随炉升温105011503610-110

22、-3100200 /h 冷至 300后快冷 100出炉1J51121J54随炉升温1100115086110-1100 /h 冷至 300移至冷却室，冷至 100以下出 炉1J80100200 /h 冷至 400移至冷却室冷至 100以下 出炉1J85随炉升温11001200-1 -310 10100200/ 小时冷至 480后快冷至 100以下出炉1J77110-1100150 /h 冷至 500后，以 3050 /h 冷至 300，再快冷到 100出炉。1J76随炉升温100 /h 冷至 500后，以 1050 /h 冷至 300，/ 2611001150再快冷到 100 出炉。1J52随

23、炉升温105011501210-110-3100200 /h 冷至 600快冷至 300， 100出炉1J8335100200 /h 冷至 600再稍快冷至 100以下出炉1J86随炉升温1100120086100 /h 冷至 600后以 30100 /h 冷至 300，100出炉1J41随炉升温1100115024110-1100/h 冷至 600稍快冷至 300， 100以下出炉1J421J471210-110-3150 /h 冷至 300400后快冷至 100出炉Fe-Al 系合金真空退火表十八 常用 Fe-Al 系软磁合金真空退火规范合金牌号退火温度 )保温时间小时)真空度 Pa)冷却

24、方式1J16缓慢升温95011502-1 -310-110-3200150 /h 炉冷， 100以下出炉1J13随炉升温9009502100 /h 冷至 600， 60/h 冷至 200， 100 出炉。1J12随炉升温1050120023100150 /h 冷至 500快冷至 200， 100出 炉1J6100150 /h 冷至 250， 100出炉1J8随炉升温700以后 50200/h 升至1200122050150 /h 冷至 250以下， 100出炉软磁合金退火时注意：在高温退火时必须防止工件叠片间和卡具粘合，可以在其间撒布工业氢氧化镁或滑石粉，或经高温 下除过气的氧化铝粉撒布其间。

25、工件不能与石墨接触，最好不用石墨纤维的真空炉中处理。 4)钢材料的真空退火；钢铁材料：表十九 钢的真空退火工艺参数材料真空度 Pa)退火温度 )冷却方式45-11.3 1.3 10-1850870炉冷或气冷， 300出炉0.35 0.6 卷钢丝-11.3 10-1750800炉冷或气冷， =200出炉40Cr1.3 10-1890910缓冷， 300出炉Cr12MO1.3 10-1 以上850870720750，等温 45 小时炉冷W18Cr4V-11.3 10-1870890720750，等温 45 小时炉冷空冷低合金模具钢1.3780870缓冷/ 26高碳铬冷作模具钢1.3870900缓冷

26、W918热模具钢1.3815900缓冷不锈钢、耐热钢真空退火；表二十 奥氏体不锈钢退火温度和真空度热处理温度 )真空度 Pa)热变形后去氧化皮代替酸洗退火900105013.3 1.3退火110010501150-1 -21.3 10-10.7 10-2-11.3 1.3 10-1电真空零件退火95010001.3 4 10-3带料在电子束设备中退火10501150-2 -31.3 10-21.3 10-3表二十一 一些不锈钢的退火工艺参数钢种类型主要化学成分 质量分 数)分析结果 %)退火温度范围 )真空度 Pa)铁素体类Cr1214，CO.08最多）630830-11.3 1.3 10-1

27、马氏体类Cr14，C0.4 ，Cr1618，C0.9830900-11.3 1.3 10-1奥氏体类 未稳定化)Cr18，Ni810101120-11.3 1.3 10-1奥氏体类 稳定化)Cr18 ，Ni8 ，N61 或 Ti9501120-2 -31.3 10-21.3 10-32、真空淬火：真空淬火操作过程见图八，先预抽真空到1110-2Pa 时开始加热，当保温结束，升压到 0.8 105Pa，工件油淬或回填到 5 105Pa 进行高压气淬。各种钢和合金加热时的真空度要求和淬火冷却方式见表二十二。表二十二 各种钢和合金加热时的真空度要求和淬火冷却方式材料真空度淬火方式低中高油水气耐冲击钢

28、美) S-1SKS41)ABA美） S-2SKS4）ABA美） S-3ABA/ 26美） S-4美） S-5AABBAA油淬火钢美) 0-1MnCrWv)ABA美） 0-29Mn2v）ABA美） 0-6ABA美） 0-7WCrv）ABA美） 414040CrMnMo）ABA美） 4340ABA美） 52100ABA空气淬火钢美A-2ABCA美A-6ABCA美A-7ABCA美D-1ABCA美D-2ABCA美D-4ABCA美D-5ABCA美D-7ABCA美H-11ABCA美H-14ABCA美H-21ABCA美H-22ABCA高速钢 W 系美T-1ABAE美T-2ABAE美T-3ABAE美T-4AB

29、AE美T-5ABAE美T-15ABAE高速钢 Mo 系美M-1ABAE美M-2ABAE美M-6ABAE美M-10ABAE美M-30ABAE美M-50ABA钛合金 Ti-2Al-4Mn Ti-6Al-4VTi-679AAABBBDDDAAA/ 26Ti-6Al-4V 低 O2)Ti-6Al-6VZ-5Sn-1Fe ， Cu)Ti-7Al-4MoAAABBBDDDAAA不锈钢400ABA410ABA416ABA420ABA440ABA沉淀硬化合金Ni-spancABAAAM-350ABAAAM-355ABAA美) 17-7PHABAA美) 17-4PHABAA铁镍基合金901 合金ABAAA-28

30、6ABAADiscaloyABAAUnitemp 212ABAA钴基合金Al-Risist 213ABAAH-21ABAMAR-M509ABAAW1-52，HS152ABA镍基合金T18 合金ABAAHastelloy XABAInconelx750ABAAM-252-J-1500ABAARA-333ABARene41ABAARene62ABAARene63ABAATDNickel 棒ABAWaspaloy AABAAWaspaloy BABAACTreek AscaloyABA注： A-必要条件； B-需改善泵的停机时间； C-预冷至 550施行油淬； D-用扩散泵排出； E-气冷至 109

31、0淬油；/ 26真空度：低 -机械泵；中 -增压泵；高 -扩散泵 1）真空淬火工艺操作实例：汽车车灯反射镜凸模 图十）材料： Cr12MOV技术要求：热处理 HRc6062 变形愈小愈好。图十 车灯反射镜凸模 该厂引进日本加工技术，与外商协作，共同制造汽车反射镜。凸面为抛物面，热处理后无法进行 加工，故要求模具变形越小越好。原采用盐浴炉淬火，变形达0.3mm，冲件不能达到聚焦反射作用经真空热处理后变形控制在 0.05mm以内，表面光亮，无氧化脱碳，硬度均匀，使用性能良好。其真空 热处理工艺见图十。本凸模在 ZC30型双室油淬负压真空炉内处理。图十一 车灯凸模真空热处理工艺曲线 凸模在高压气淬炉

32、内处理，气淬压为 34 105Pa，其效果更好。 100 目不锈钢网滚模模芯 图十二）材料： Cr12MOV 技术要求：热处理 HRc5862。图十二 100 目不锈钢网滚模模芯 此件加工六角形不锈钢网用，系出口任务，要求很高。在 50mm处的六角形网眼要用放大镜才能 看清楚。该厂原采用盐浴淬火，因为残盐嵌在六角形网眼中，需经放大后才能看见，再用人工方法将 残盐从一个个微小的网眼内剔除，既费时有极易损坏模眼而导致报废。故用盐浴处理的模芯废品率很/ 26高。采用真空热处理后模芯表面光洁，合格率达100%，寿命也比原来提高，用户非常满意。其热处理工艺见图十三。本模芯在 ZC-30 型双室负压油淬炉

33、内处理。若在加压气淬炉内处理，气淬压力23105Pa，其淬火效果更佳。压铸模 材料： H13 技术要求：大型复杂模具 HRc42-44中小型优质模具 HRc44-46 小型模块 HRc48-50 设备：采用 5bar 以上高压气淬炉 工艺：采用分级气淬工艺 具体工艺曲线示意图见图十四。图十四 H13 钢真空高压气淬加热冷却工艺示意图其中 Ts 为表面热电偶温度， Tc 为心部热电偶温度，冷炉升温速度220/ 小时，对流加热炉压2bar ，预热二次，当 Tc=Ts后再升温。奥氏体化保温时间：快速升温至 10305，当 Ts-Tc26.6Pa。/ 26从 1030到 540淬火冷速至少 28/分，

34、在 455-400间进行分级，当 Ts 冷至分级温度区后 30 分钟继续快冷到 65出炉。在静止空气中冷到 50-30 进行二次以上回收。回火至少二次，每次回火后模具冷到室温再进行第二次回火。回火时间按 2.4 分/mm计算，或心部 到温度后在保温 2 小时。回火温度按不同硬度要求，一般 580-600左右。2）真空淬火的质量效果真空淬火对工件表面质量的影响A）真空状态下加热氧化物的还原作用。B）元素发挥的影响。C）钢种的影响。D）冷却方式的影响。E）回火的影响。F）真空泵、油增压泵、油扩散泵返油的影响。G）真空淬火油脱气。H）炉子泄漏率。I ）加热速度影响。 J）充气管道的漏气问题。真空淬火

35、工件的变形，减小真空淬火变形的具体措施A）加热技术方面a）多次预热。b）在 800以下进行对流加热。c）提高炉温均匀性，合理布置。d）合理控制炉内压力，回填 N2以 13.3Pa 为宜。B）冷却技术减少工件变形 a）尽量采用高压气淬代油淬。b）为减少组织压力，先油淬在 Ms点以上出炉气冷。c）气体分级淬火。d）控制油搅拌开动时间。e）减少工件在热态下振动。f ）料盘、工具的变形，会影响工件变形。 g）厚薄不均匀，锐角处包扎氧化铝棉。h）合理装炉。i ）高压气淬时，冷却气体的喷射方式。真空淬火后钢的机械性能 在真空淬火加热时，工件有脱气、不氧化、不脱碳，因而有较高的机械性能。表二十三Cr 12M

36、OV钢真空淬火、回火与盐浴淬火、回火后机械性能比较淬火温回火温2RmN/m2m)Fmm)ak( 硬度 HRc18 / 26度）度）真空淬火盐浴真空盐浴真空盐浴真空盐浴淬火 态淬回 火态淬火 态淬回 火态950180423931054.32.8712.718.460.86161.360.59801803756281442.421.614.764.761.965.8631020240385130484.42.3621.621.665.860.866.260.81080240358421394.11.7625.114.761.958.665.559.71120520 冷）250127555.13.5

37、27.526.555.355.659.360.7注：真空淬火： 800预热 25 分，淬火保温 20分。盐浴淬火：淬火温度为 9501020时， 400预热一小时，淬火保温 9 分钟； 淬火温度为 10801120时， 850预热 6 分，淬火保温 3 分钟， 600650分级 23 分钟后空冷。真空淬火产品的使用寿命真空淬火模具寿命一般提高 40400%。3、真空回火1）概述。2）真空回火的光亮度变成灰色或暗灰色的原因。认为从 10-2Pa 到 10-4Pa，水蒸气峰继续保持相当大的比例， O2的光谱已近消失。高于 650水蒸气 开始分解，出现链式反应，在低于 650温度范围内，真空炉呈微氧

38、化气氛 或微氧化状态），从而室 温至 600温度，正好是回火处理区域，也就可解释通常真空回火后表面光亮度灰暗或不稳定的原因。提高真空回火的光亮度的方法：提高工作真空度。从 110Pa提高到 1.3 10-2Pa，目的减少 O2含量，消除 O2对工件氧化的影响。充入 N2 中加入 10%H2，使炉内氧化性气氛与 H2 中和，形成弱还原性气氛。减少真空炉隔热屏吸收和排放水气的影响，排除耐火纤维隔热屏吸水性大的弊端，采用全金属隔热 屏设计。回火后快冷，使工件出炉温度低，提高回火光亮度。提高回火温度均匀性，有利于回火光亮度一致。用上述方法可使回火工件光亮度达到真空淬火的 90%以上。3）真空回火脆性及

39、其防止第一类回火脆性 不可逆回火脆性） 200350。第二类回火脆性 可逆回火脆性） 450650。当钢中含 Ni 、Cr、Mn、Si 等合金元素，才有第二类回火脆性，一般碳钢不存在第二类回火脆性。 防止方法：为防第二类回火脆性，要求回火后快冷。/ 26四、常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范。1)合金结构钢和超高强度钢注意几点：晶粒度，采用淬火温度比规定温度下限或低 510为宜元素挥发。回填 N2 到 13.3Pa 或以下。超高强度钢可采用等温淬火。有回火脆性要快冷。表二十四 常用合金结构钢真空热处理工艺规范钢材牌号淬火回火机械性能 不小于)温度 )真空度 Pa)冷却温度 )真空度 Pa)冷

40、却RmN/mm2)Rp0.2 N/mm2)A%)Z%)akN-m/cm2)45Mn28401.3油5505.3 104 7.3 104油空冷 N2 快冷882.6735.5106441.330SiMn2MoV8701.36501.3 0.13882.6784.5129490.316SiMn2WV8601.3200空气炉空冷1176.7882.6108441.320Mn2TiB8601.3200空气炉空冷1127.7931.6107441.330Mn2MoTiB8701.3200空气炉空冷1471-95392.240CrMn8401.35205.3 104 7.3 4104N2快冷980.683

41、3.596441.325CrMnSiA8801.34505.3 104 N2快冷1078.7882.6105392.230CrMnSiA8801.352010-1 或45.3 104快冷1078.7882.6105441.350CrV8601.3-0.135001074.81127.710-392.235CrMo8501.3-0.13550980.6833.5128441.340CrMnMo8501.3600980.6784.5108441.320CrMnMo8501.3200空气炉空冷1176.7882.6107441.325Cr2MoV10401.3-0.137000.13快冷735.55

42、88.36166490.325Cr2MoV9001.3-0.136200.13931.6784.5148539.338CrMoAl9401.36400.13N2Ar 强 制 冷却980.6833.5149490.320Cr3MoWV10501.3N2 油7200.13784.5637.4147392.240Cr8501.3-0.13油500N2 5.3 104980.6784.596441.340CrNi8201.3-0.13油500N2 5.3 104980.6784.5107441.312CrNi38601.3-0.13N2 油200-空冷931.6686.4119490.337CrNi3

43、8201.3-0.13N2 油5000.13 ，N245.3 104N2 强制 冷却1127.7980.6106490.340CrNiMo8501.3-0.13600980.6833.51210539.330CrNi2MoV8601.3-0.13650882.6784.5129490.345CrNiMoV8501.3-0.13460N2 5.3 10414711323.874343.218CrNi4W9501.3200-空冷1176.7833.51010441.325CrNi4W8501.3-0.13N2550N2 5.3 104N2 强制1078.7931.6119441.3/ 2630Cr

44、Ni38201.3-0.13N2 油500-冷却980.6 784.598441.3表二十五 超高强度钢真空热处理工艺规范钢材牌号淬火回火机械性能 不小于)温度 )真空度 Pa)冷却温度 )时间 小 时)冷却2RmN/mm )Rp0.2 N/mm2)A%)Z%)ak1569-94088.3温油或49280空冷1765.11520910405068.632SiMnMoV9201.320等3202或 N2166715691012405055.8温78.4油196161.840SiMnMoV8.53549CrMoVRe4931023028空冷-940SiMnCrNiMoV9001.315691663

45、54578.4 910等0或 N27-158温40CrNiMo43408501.3 0.13油2002空冷1863.1216671761012405039.2 5)059.35.18.8油30035空冷1765.1116671764968.60259501.303或 N2863.15.110124050645CrNiMoVD6A8601.3油3001空冷 或 N21863.121510.111012345039.2 4c)059.3725.892)弹簧钢表二十六 常用弹簧钢真空热处理工艺规范钢号淬火回火硬度 HRc)温度 )真空度 Pa)温度)真空度 Pa)65Mn预热 500550 加 热

46、8108301.3 0.13131.3370400先抽真空至 1.3Pa 升至回 火温度，回充 N2至 5 1046 4104Pa364060Si2MnA预热 500550 加 热 8608801.3 0.13131.3410460455060Si2CrVA预热 500550 加 热 8508700.131.3430480455250CrVA预热 500550 加 热 8508700.131.3 0.1337042045503)轴承钢表二十七 常用轴承钢的真空热处理工艺规范/ 26钢号预热淬火回火硬度 HRc)加热温 度 )真空度Pa)加热温 度)真空度 Pa)冷却介质加热温 度 )真空度 P

47、a)冷却介质GCr1552058010-1830850110-1油150160空气炉油 60GCr15SiNn520580110-1820840110油150160空气炉油 60GSiMnVRe )500550110-1780810110油150170空气炉油 62GCrSiMnMoVRe)500550110-1770810101油150170空气炉油 644)合金工具钢表二十八 常用合金工具钢真空热处理工艺规范钢号预热淬火回火硬度HRc一次预 热温 度二次预 热温 度真空 度 Pa)加热温度)真空 度 Pa)冷却介质加热温 度)真空 度 Pa)冷 却 介 质9CrSi500600110-18

48、50870110-1油170190空气炉空气6163CrWMn500600110-1820840110-1油170185空气炉空气6263CrMn500600110-1840860110-1油170190空气炉空气60639Mn2V500600110-1780820110-1油170190空气炉空气58625CrMnMo500600110-1830850110-1油或氮气45050057104氮气38445CrNiMo500600110-1840850110-1油或氮气45050057104氮气3944.5Cr12MoV500550800850110-110201040110-1油或氮气170

49、250空气炉空气5862Cr6WV500550750820110-1970100010油或氮气170250空气炉空气58623Cr2W8V480520800850110-110501100110油或氮气56058056.7104氮气42474Cr5W2SiV480520800850110-110501100110油或氮气60065056104氮气38444Cr5W2SiV480520800850110-110501100110油或氮气60062056104氮气40443Cr2W8V480520800850110-110501100110油或氮气60064056.7104氮气3944.57CrS

50、iMnMoV5006000.18809000.1油或氮气45020056.7104 空气炉氮气空气52546062H135005508008200.110201050101油或氮气56060056.7104氮气4550Cr125005500.1960980101油或180240空气炉空气6064/ 26氮气5)高速钢表二十九 高速钢真空热处理工艺规范钢号预热淬火回火硬度HRc次 预 热 温 度 二次预 热温 度真空 度 Pa)加热温度 )真空 度 Pa)冷却 介质加热温 度)真空 度 Pa)冷 却 介 质W18Cr4V600650850900110-11260128010266Pa 回填 高纯

51、 氮气)油或 35 105Pa 的氮 气快 冷55058056.7104氮 气 快 冷616795W18Cr4V124012705505806368W6Mo5Cr4V2120012405405806267W6Mo5Cr4V2Al120012305405606469W6Mo5Cr4V3Al121012405405606469W12Cr4V4Mo122012505505806468W18Cr4V3SiAlNb123012505305606670W12Mo3Cr4V3CO5Si123012505405806570W7Mo4Cr4CO5123012505405906570W2Mo9Cr4V2CO8119012005405806570W9Mo4Cr4V3CO10122012405405806570W6Mo5Cr4V5SiNbAl122012405305606468注意事项：真空度 10266Pa下加热，防止 Cr、 Mn、Al 合金元素挥发导热性差，要多次预热。淬火温度比常规低 1020为宜。为防止油淬面亮层，用高压气淬