¿Qué es la tecnología de procesamiento de tratamiento térmico al vacío? Principios para el proceso de tratamiento térmico al vacío.

- Apr 11, 2019-

¿Qué es la tecnología de procesamiento de tratamiento térmico al vacío? Principios para el proceso de tratamiento térmico al vacío.

 

¿Qué es la tecnología de procesamiento de tratamiento térmico al vacío?

 

Se refiere principalmente a la nueva tecnología de tratamiento térmico que combina la tecnología de vacío y la tecnología de tratamiento térmico. Entre ellos, el ambiente de vacío del tratamiento térmico al vacío se refiere al ambiente atmosférico bajo una presión atmosférica, incluido el vacío bajo, el vacío medio, el vacío alto y el vacío ultraalto, etc. Por lo tanto, el tratamiento térmico al vacío pertenece realmente a la atmósfera controlada. tratamiento térmico.

 

El tratamiento térmico al vacío se refiere a todo y parte del proceso de tratamiento térmico en el estado vacío, el tratamiento térmico al vacío puede lograr que casi todo el tratamiento térmico convencional pueda participar en el proceso de tratamiento térmico, pero la calidad del tratamiento térmico mejoró en gran medida.

 

En comparación con el tratamiento térmico convencional, la tecnología de procesamiento de tratamiento térmico al vacío no puede producir oxidación, desarburación ni carburación al mismo tiempo, puede eliminar el chip de fósforo en la superficie de la pieza de trabajo y desengrasar y desgasificar, para lograr el efecto de brillo Purificación de superficies.

 

1. Aplicación de la tecnología de procesamiento de tratamiento térmico al vacío

 

En realidad, la tecnología de procesamiento de tratamiento térmico al vacío aplicada anteriormente en el extranjero, el vacío de las compañías Hays en los Estados Unidos y Japón en 1968, ha desarrollado el aceite de enfriamiento al vacío y el medio de enfriamiento basado en agua, por lo que la tecnología de enfriamiento al vacío en la industria del tratamiento térmico se desarrolla rápidamente desde un horno de una sola cámara hasta una flota combinada, desde el desarrollo general hasta el endurecimiento por vacío a alta presión con gas, el enfriamiento con agua al vacío, la carburación al vacío y la carbonitruración y la permeabilidad multivariable, etc.

 

En China, después de décadas de esfuerzos, los fabricantes de hornos de vacío han mejorado mucho su diseño, nivel de fabricación y calidad, y han reemplazado gradualmente los equipos de vacío importados con equipos de vacío domésticos, reduciendo así el costo de producción por unidad y expandiendo rápidamente el rango de aplicación de calor de vacío. tratamiento.

 

 

2. Principio de proceso de la tecnología de procesamiento de tratamiento térmico al vacío

Al aprovechar las características del cambio de fase metálica en el estado de vacío, la termodinámica y la cinética del cambio de fase sólida no cambian en el vacío dentro del rango de 0.1MPa respecto a la presión atmosférica. El principio de transición de fase sólida a presión atmosférica y los datos de transición de microestructuras de varios tipos se pueden usar como referencia al realizar las regulaciones tecnológicas del tratamiento térmico al vacío. Al mismo tiempo, bajo el efecto de la desgasificación al vacío, se pueden mejorar las propiedades físicas y mecánicas de los materiales metálicos. Al calentar al vacío, los elementos en la superficie de las piezas de metal se evaporarán. El grado de vacío que realiza el metal sin necesidad de calentamiento por oxidación, la acción de purificación de la superficie, realiza poco sin oxidación y poco sin despegar.

 

3. Características de la tecnología de procesamiento de tratamiento térmico al vacío.

 

 

(1) ventajas de tratamiento de tratamiento de vacío

El tratamiento de tratamiento térmico al vacío es una tecnología de tratamiento térmico sin oxidación con una amplia gama de aplicaciones y una atmósfera controlable. El tratamiento térmico al vacío no solo no produce oxidación ni descarbonización de las piezas de acero, sino que también evita la contaminación y la distorsión de la pieza. En la actualidad, se ha convertido en una tecnología avanzada insustituible en la producción de troqueles.

(2) La distorsión del tratamiento térmico al vacío es pequeña.

De acuerdo con la experiencia nacional y extranjera, la distorsión del tratamiento térmico al vacío de la pieza de trabajo es solo un tercio de la del enfriamiento con baño de sal. Es de gran importancia popularizar la tecnología de tratamiento térmico al vacío para estudiar los modos de calentamiento al vacío de diversos materiales y piezas con diferentes grados de complejidad y las reglas de distorsión en diversas condiciones de enfriamiento y para simularlos por computadora. Durante el calentamiento al vacío, el enfriamiento por aire a presión atmosférica o alta, la uniformidad del flujo de aire tiene una gran influencia en el efecto de enfriamiento y la dispersión de la calidad de las piezas. Es de gran importancia mejorar la estructura del horno para estudiar la regla de circulación de aire en el horno mediante simulación por computadora.

 

(3) adoptar horno de tratamiento térmico de vacío

 

El moderno horno de tratamiento térmico al vacío se refiere a un horno de pared fría que se puede calentar por vacío de componentes y luego se puede apagar en aceite o en presión normal y gas a presión. La investigación y el desarrollo de este tipo de equipo es un trabajo integral e interdisciplinario que involucra muchos campos de la ciencia y la tecnología.

 

La perspectiva de la aplicación del tratamiento térmico al vacío de los materiales del molde es muy grande. La mayoría de los aceros se calientan actualmente al vacío y luego se enfrían y se apagan en gas. Con el fin de obtener propiedades mecánicas satisfactorias en la superficie y en el interior de la pieza de trabajo, se debe adoptar una tecnología de enfriamiento de gas a alta presión de vacío. En la actualidad, la presión internacional de enfriamiento de aire verdadero se ha incrementado de 0.2mpa, 0.6mpa a 1-2mpa o incluso 3MPa, por lo que el aumento gradual de la presión del gas de enfriamiento del horno de vacío de enfriamiento de aire a alta presión es una tendencia de desarrollo importante.

 

 

Principios para el proceso de tratamiento térmico al vacío.

 

El equipo de tratamiento térmico al vacío comenzó en la década de 1920, pero su desarrollo real comenzó en las décadas de 1960 y 1970, principalmente debido a la demanda del mercado en ese momento y la investigación y desarrollo de la tecnología de grafito.

El ambiente de trabajo del tratamiento térmico al vacío es en realidad
Debajo de una atmósfera (1.013 105Pa),
Incluyendo bajo vacío (105 ~ 102Pa),
Vacío medio (102 ~ 10-1pa),
Alto vacío (10-1 ~ 10-5pa),
Ultra alto vacío (<>

 

El tratamiento térmico al vacío también es un tratamiento térmico a atmósfera controlada, pero el aire del ambiente de trabajo es extremadamente delgado, la pieza de trabajo calentada en estado vacío puede evitar la oxidación y descarbonización del tratamiento térmico convencional y ordinario, evitar la fragilidad por hidrógeno, una deformación relativamente pequeña, mejorar la mecánica completa. Propiedades de las piezas materiales. La vida útil de las piezas después del tratamiento térmico al vacío suele ser docenas o incluso cientos de veces más prolongada que la del tratamiento térmico normal.

 

Los principales contenidos de la formulación del proceso de tratamiento térmico al vacío son: determinar el sistema de calentamiento (temperatura, tiempo y modo), determinar el grado de vacío y la regulación de la presión del aire, y seleccionar el modo y el medio de enfriamiento, etc.

 

 

1. temperatura de calentamiento
El calentamiento al vacío tiene dos características principales. Primero, se calienta en una atmósfera muy delgada para evitar la oxidación, la descarbonización y la erosión. Otra característica es que la transferencia de calor en el vacío es una transferencia de calor de radiación única, y su capacidad de transferencia de calor E es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta T, es decir, E = C (T / 100) 4.

 

Se puede ver que, en el estado de vacío, especialmente en la etapa de baja temperatura, la temperatura aumenta lentamente, de modo que la diferencia de temperatura entre la superficie de la pieza de trabajo y el corazón reduce la tensión térmica y la deformación de la pieza es pequeña. La selección de la temperatura de calentamiento es crucial para la calidad de la pieza. En la formulación del proceso, la temperatura de calentamiento óptima debe encontrarse de acuerdo con los requisitos técnicos, las condiciones de servicio y los requisitos de rendimiento de la pieza. La temperatura límite inferior se seleccionará en la medida de lo posible sin afectar el rendimiento y considerando reducir la deformación.

 

 

2. tiempo de espera

 

La duración del tiempo de mantenimiento depende del tamaño y la forma de la pieza de trabajo y la cantidad de horno. La T se determina de acuerdo con la siguiente fórmula cuando se introduce el calentamiento tradicional y la conservación del calor en los datos generales:

T1 = 30 + (1.5-2) D

T2 = 30 + (1.0-1.5) D

T3 = 20 + (0.25-0.5) D

 

Donde, D es el espesor efectivo de la pieza (mm);
T1 es el primer tiempo de precalentamiento (min);
T2 es el segundo tiempo de precalentamiento (min);
T3 es el tiempo de espera final (min).

 

De hecho, en un horno a menudo contienen varias formas y tamaños diferentes de piezas, lo que requiere una consideración exhaustiva. De acuerdo con el tamaño y la forma de la pieza de trabajo, la forma de colocación y la cantidad de carga del horno, determinamos el tiempo de conservación del calor, pero también consideramos que el calentamiento al vacío depende principalmente de la radiación de alta temperatura, la temperatura de la pieza de calentamiento de baja temperatura (inferior a 600 ) es muy lento cuando la deformación de la pieza de trabajo, ningún requisito especial en este momento, debe hacer que el primer precalentamiento y el segundo precalentamiento se reduzcan, en la medida de lo posible y mejorar la temperatura de precalentamiento, debido a la baja temperatura y al largo tiempo de conservación del calor, el calentamiento después de alcanzar el La superficie de la pieza de trabajo es la temperatura del núcleo que todavía necesita algo de tiempo.

 

De acuerdo con el principio de calentamiento al vacío, aumentar la temperatura de precalentamiento puede reducir la diferencia de temperatura entre la pieza de trabajo y el exterior, y acortar el tiempo de precalentamiento. De esta forma, se garantiza la calidad y se mejora la eficiencia de trabajo. La duración del tiempo de espera también está relacionada con los siguientes factores:

 

(1) capacidad del horno: el tamaño de la pieza de trabajo de la misma capacidad del horno de moda, el tiempo de combustión debe extenderse; Por el contrario, debe acortarse.

(2) Disposición de la pieza de trabajo: dado que el horno de vacío es de calentamiento por radiación, en términos generales, si la pieza de trabajo tiene la misma forma, la pieza de trabajo debe colocarse con la mayor precisión posible para evitar la protección de la radiación de calor y dejar algo de espacio ( Para diferentes piezas con horno, además de calcular el tiempo máximo de aislamiento de la pieza, sino también aumentar el tiempo de combustión. Cuando el espaciado

T1 = T2 = T3 = 0.4 G + D
Donde G es la cantidad de carga (kg)
Los otros símbolos tienen el mismo significado que antes.

Adicionalmente
Para piezas pequeñas (espesor efectivo D 20 mm)
O el espaciado entre piezas D
El tiempo de espera se puede reducir:

T1 = T2 = = 0.1 G + D
T3 = 0.3 G + D
Para piezas grandes (espesor efectivo D 100mm)
El tiempo de espera final se puede reducir
T1 = T2 = T3 = 0.4 G + 0.6 D

(3) temperatura de calentamiento: alta temperatura de calentamiento, puede acortar el tiempo de mantenimiento.

 

3. Tiempo de enfriamiento

(1) preenfriamiento: para las partes pequeñas y medianas de enfriamiento a alta temperatura, también tenga en cuenta que desde la cámara caliente a la cámara fría, antes de enfriar si el enfriamiento previo, afectará la deformación de enfriamiento. Su regla es: después de ingresar a la cámara fría desde la habitación caliente, el enfriamiento de aceite directamente o el enfriamiento por aire conducirá a cambios de tamaño; Si se realiza un enfriamiento previo adecuado, las dimensiones antes del tratamiento térmico pueden mantenerse sin cambios. Pero si el tiempo de pre-enfriamiento es demasiado largo, el tamaño de la pieza de trabajo se hinchará. Como regla general, para piezas con un grosor efectivo de 20 ~ 60 mm, el tiempo de preenfriamiento es de 0.5 ~ 3min.

 

De acuerdo con el análisis, esto se debe a que cuando no se enfría directamente enfriando, se le da prioridad a parte de la tensión interna con la tensión térmica, por lo que la contracción del volumen, y luego de un largo tiempo para enfriar antes de enfriar, partes de la tensión interna es dada prioridad a la tensión de transformación de fase, lo que resulta en expansión de volumen, solo después del tiempo adecuado de preenfriamiento, la tensión térmica y la transformación de fase ejercen una función constante en el equilibrio de fase, para alcanzar el tamaño de la pieza.

 

(2) refrigerado por aire: el horno de vacío que adoptamos puede ser una ventilación presurizada con 2 bar bajo enfriamiento con gas nitrógeno, enfriado por debajo de 100 . La fórmula empírica para calcular el tiempo de enfriamiento del aire es la siguiente:

T4 = 0.2 G + 0.3 D
Donde, T4 es el tiempo de enfriamiento del aire (min).

 

(3) enfriamiento del aceite: control general en 60 ~ 80 ℃ de temperatura de aceite de enfriamiento, la temperatura del aceite de molde de trabajo generalmente se controla en 100 ~ 200 . La fórmula empírica para calcular el tiempo de enfriamiento del aceite es la siguiente:

T5 = 0.02 G + 0.1 D
Donde: T5 es el tiempo de enfriamiento (min) en aceite.
Cuando la temperatura de la pieza de trabajo en general puede ser de aproximadamente 150.

 

4, la conclusión
(1) considerando la carga del horno y la holgura <>
El tiempo de retención se determinó como T1 = T2 = T3 = 0.4g + D;
Para piezas pequeñas (grosor efectivo D 20 mm, y el espaciado D),
El tiempo de retención se determinó como T1 = T2 = 0.1g + D T3 = 0.3g + D;
Para piezas grandes (espesor efectivo D 100mm),
El tiempo de retención se determinó como T1 = T2 = T3 = 0.4g + 0.6d.
(4) el tiempo de enfriamiento del aire se determina de acuerdo con T4 = 0.2g + 0.3d;
(5) Tiempo de enfriamiento del aceite según T5 = 0.02G + 0.1d para determinar.

IKS PVD, máquina de recubrimiento al vacío, contacto : iks.pvd@foxmail.com

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