真空熱處理技術(shù)具有無(wú)氧化、無(wú)脫碳、脫氣、脫脂、表面質(zhì)量好、變形微小、熱處理零件綜合力學(xué)性能優(yōu)異、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能等一系列優(yōu)點(diǎn)。近三十年在我國(guó)取得迅速發(fā)展，目前在航空航天工業(yè)、工模具、精密零件、油泵油嘴等產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的機(jī)械產(chǎn)品零件上得到了廣泛的應(yīng)用。
真空油淬是真空淬火處理中zui常見(jiàn)的方式，淬火冷卻的好壞直接決定了工件淬火后的組織和性能。如圖1所示，在淬火冷卻過(guò)程中，經(jīng)過(guò)加熱的工件要經(jīng)過(guò)蒸汽膜（ⅰ）、沸騰冷卻（ⅱ）和對(duì)流冷卻（ⅲ）三個(gè)階段。在zui初的蒸汽膜冷卻階段，若蒸汽膜時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，特性溫度（ta）較低，會(huì)造成工件的硬度不足或不均勻；在沸騰冷卻階段，若冷速過(guò)慢低于工件組織轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速度，會(huì)使冷卻曲線穿過(guò)c曲線而出現(xiàn)非馬氏體組織，不但影響淬火硬度，而且可能會(huì)在回火后形成機(jī)械性能的缺陷區(qū)，從而造成工件的過(guò)早失效，影響工件的使用壽命；在對(duì)流階段，工件開(kāi)始發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。若該階段冷速過(guò)快導(dǎo)致過(guò)大的組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力，引起變形、開(kāi)裂。蒸汽膜階段較短，zui大冷卻速度大于工件臨界轉(zhuǎn)變冷卻速度，具有合適的低溫冷卻速度。
真空油淬時(shí)淬火介質(zhì)一般采用真空油而不采用普通淬火油，這是因?yàn)椋?）普通淬火油飽和蒸氣壓高，在真空條件下易揮發(fā)，甚至處于沸騰狀態(tài)，使油的物理特性改變，冷卻能力降低，而真空油飽和蒸氣壓低，不易蒸發(fā)，可以減少對(duì)真空設(shè)備的污染；2）在正常大氣壓下，普通淬火油的淬火冷卻能力可能略高于真空淬火油的淬火冷卻能力，但隨著真空壓力的降低，普通淬火油隨著壓力的降低淬火能力下降的非常明顯，而真空淬火油能夠在較大的壓力范圍內(nèi)（低于大氣壓）保持接近大氣壓力的冷卻能力。真空油淬一般是在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行的，因而真空淬火冷卻時(shí)淬火介質(zhì)應(yīng)該選擇的真空淬火油，以保證在負(fù)壓狀態(tài)下有能夠接近或達(dá)到正常壓力時(shí)的淬火冷卻能力。
1真空淬火油技術(shù)要求和選用
根據(jù)上述的分析和介紹，真空淬火油應(yīng)具有如下特性：
1）飽和蒸氣壓低，在低氣壓下蒸發(fā)少，抗氣化能力強(qiáng)，不易揮發(fā)，易抽真空，不污染真空系統(tǒng)；
2）臨界壓強(qiáng)（得到與大氣壓強(qiáng)下有相同的淬火能力的zui低氣壓）低，隨氣壓降低冷卻能力變化不大，在真空下仍有一定的冷卻速度；
3）淬火后工件表面光亮度高；
4）化學(xué)穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)，雜質(zhì)與殘?zhí)忌伲嶂档汀?br>為了使真空油滿足上述條件，油品本身的品質(zhì)非常重要，在淬火油中，油品的性質(zhì)取決于基礎(chǔ)油和添加劑的品質(zhì)及配方技術(shù)。基礎(chǔ)油部分約占淬火油總量的90%左右，基礎(chǔ)油的純度、抗老化性能、抗氣化能力等各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)淬火油的性能及使用壽命起到至關(guān)重要的作用，質(zhì)量較高的淬火油基礎(chǔ)油部分多采用ⅱ、ⅲ類基礎(chǔ)油，添加劑應(yīng)該保證在負(fù)壓條件下淬火時(shí)能增加油的冷卻能力，同時(shí)保持真空油淬火時(shí)具有較好的光亮性以及與基礎(chǔ)油有良好的親和性，保證淬火油的*穩(wěn)定使用。
真空油的選用上，在保證真空油品質(zhì)的前提下，應(yīng)根據(jù)具體的材質(zhì)類型、工件大小和技術(shù)要求選擇合適的真空淬火油。如對(duì)較大尺寸、較低淬透性的工件，應(yīng)選擇冷卻速度快的真空淬火油，如kr328；對(duì)于淬透性好、工件尺寸小、變形量要求高的工件，應(yīng)選擇冷卻速度慢的真空油，如kr368。
2真空淬火油使用及日常維護(hù)管理注意事項(xiàng)
真空油的油品本身至關(guān)重要，正確的使用方法和良好的維護(hù)對(duì)真空油的質(zhì)量和使用壽命同樣有很大的影響。在真空熱處理過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)諸如真空油冒泡、油面有沸騰現(xiàn)象出現(xiàn)、工件表面光亮性差、淬火后硬度不足或變形大等問(wèn)題，在保證油品本身沒(méi)有問(wèn)題的情況下，我們?cè)谌粘５氖褂梅椒ê途S護(hù)也非常重要。
2.1真空油的脫氣處理
真空油中含有氣體和水分對(duì)真空油的使用有很大的影響，主要有以下方面的變現(xiàn)：
1）在對(duì)淬火室進(jìn)行抽真空時(shí)，會(huì)造成真空油外溢，污染真空室；
2）影響工件表面的光亮性。
在使用真空油或添加新的真空油時(shí)，應(yīng)對(duì)新的真空油進(jìn)行脫氣處理，這是因?yàn)檎婵沾慊鹩驮?儲(chǔ)存和運(yùn)輸中將含有氣體，脫氣的目的就是去掉真空油中的氣體，脫氣后的真空油就可以正常使用了。
正常生產(chǎn)過(guò)程中，由于零件的進(jìn)料和出料，在爐門(mén)的打開(kāi)過(guò)程中會(huì)帶入些許空氣，使淬火油中含氣量增加。當(dāng)含氣量達(dá)到一定程度時(shí)，零件淬火出爐后表面顏色會(huì)變成暗灰色，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)污染真空系統(tǒng)。所以在日常生產(chǎn)中，應(yīng)定期對(duì)淬火油進(jìn)行簡(jiǎn)易脫氣處理并注意保持冷卻室（前室）真空度在較高的真空狀態(tài)下，以減少氣體對(duì)零件淬火質(zhì)量的影響。
2.2水分對(duì)真空油的影響
水分對(duì)油的危害相對(duì)來(lái)說(shuō)是較大的。油中含水會(huì)有如下表現(xiàn)：
1）水分會(huì)造成工件表面變色，影響工件的性能指標(biāo)；
2）淬火后工件變形甚至開(kāi)裂；
3）加速油品老化；
4）安全隱患。
所以應(yīng)定期檢測(cè)油中的含水量。如果確定油中含有水，應(yīng)及時(shí)在淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠家的指導(dǎo)下進(jìn)行除水處理，并查找出進(jìn)水的原因，防止水再次進(jìn)入油中。
2.3真空淬火時(shí)充氣壓強(qiáng)控制
如前面所述，在真空狀態(tài)或小于真空油的臨界壓強(qiáng)下，真空淬火油的冷卻能力會(huì)下降比較明顯，對(duì)某些淬透性較差的鋼或尺寸較大的工件可能達(dá)不到淬火的目的，因而在淬火前需向淬火室內(nèi)充入高純的中性或惰性保護(hù)氣體，使淬火室內(nèi)達(dá)到一定的壓強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)淬火目的。從理論上講，淬火時(shí)只需要充氣壓力達(dá)到臨界壓強(qiáng)即可獲得接近標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的淬火效果。如果提高充氣壓力，可以提高油的蒸發(fā)和凝結(jié)溫度，可以避免因?yàn)橛捅旧硭矔r(shí)升溫造成的揮發(fā)損失，減少油蒸汽污染加熱室和冷卻室。淬火時(shí)建議選用較高的充氣壓強(qiáng)，一般*充氣壓強(qiáng)在5×104pa左右。
2.4油溫使用
真空油應(yīng)在一定的溫度范圍內(nèi)使用（一般*在30-80℃溫度范圍之間使用），這是因?yàn)闇囟冗^(guò)低時(shí)，油的粘度大，冷速降低，淬火后的工件硬度不均勻，表面不光亮；若油溫過(guò)高，將使油迅速蒸發(fā)造成真空室污染，過(guò)高的油溫也會(huì)加速真空油的老化。所以真空油槽應(yīng)設(shè)有加熱和冷卻裝置。為了使油槽內(nèi)的油溫均勻，還應(yīng)安裝攪拌裝置以加強(qiáng)真空油的循環(huán)和對(duì)流，合適的攪拌強(qiáng)度會(huì)破壞蒸汽膜和加強(qiáng)對(duì)流效果，提高真空淬火時(shí)的淬火烈度。
2.5定期進(jìn)行油品檢測(cè)
真空油在使用過(guò)程中，除了進(jìn)行正常及時(shí)的補(bǔ)充，還應(yīng)定期進(jìn)行檢測(cè)真空油的含水量、運(yùn)動(dòng)粘度、油渣含量及冷卻特性等參數(shù)，使真空油在正常指標(biāo)下使用，保證真空淬火質(zhì)量。真空淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠家應(yīng)積極協(xié)助客戶進(jìn)行油品管理，指導(dǎo)客戶進(jìn)行正確的使用和維護(hù)，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
3結(jié)束語(yǔ)
為了保證真空淬火油在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的正常使用，必須從真空淬火油產(chǎn)品質(zhì)量和使用維護(hù)上進(jìn)行保證：
1）真空淬火油本身應(yīng)具有低飽和蒸汽壓、低臨界壓強(qiáng)以及*的使用穩(wěn)定性。
2）使用中應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)與管理，定期進(jìn)行脫氣、脫水處理。
3）定期對(duì)淬火油各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。
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