진공 열처리 공정 기술이란 무엇입니까? 진공 열처리 공정의 원리
Apr 11, 2019| 진공 열처리 공정 기술이란 무엇입니까? 진공 열처리 공정의 원리
진공 열처리 공정 기술이란 무엇입니까?
주로 진공 기술과 열처리 기술을 결합한 새로운 열처리 기술을 의미합니다. 그 중에서도, 진공 열처리의 진공 환경은 저 진공, 중 진공, 고진공, 초고 진공 등의 대기압 분위기 하에서 대기 분위기를 말한다. 따라서, 진공 열처리는 실제로는 제어 분위기 열처리.
진공 열처리는 진공 상태에서 열처리 공정의 전체 및 일부를 말하며, 진공 열처리는 거의 모든 종래의 열처리를 열처리 공정에 사용할 수 있지만, 열처리의 품질은 크게 향상시킬 수있다.
종래의 열처리와 비교하여, 진공 열처리 공정 기술은 산화, 탈탄, 침탄을 동시에 달성 할 수없고, 피 가공물 표면의 인산염 칩을 제거 할 수 있으며, 탈지 및 가스 제거가 가능하므로 밝은 효과를 얻을 수 있습니다 표면 정화.
1. 진공 열처리 공정 기술 적용
실제로 1968 년 미국과 일본의 Hays 사의 진공 열처리 공정 기술을 해외로 일찌감치 적용하여 진공 담금질 오일 및 수성 담금질 매질을 개발하여 열처리 업계의 진공 담금질 기술이 급속한 발전을 이루었고, 단일 챔버로에서 복합 함, 일반 개발에서부터 고압 가스 담금질 진공 경화, 진공 수처리, 진공 침탄 및 침탄 질화 및 다 변수 전체 투수 성 등
중국에서는 수십 년간의 노력 끝에 진공로 제조사가 설계, 제조 수준 및 품질을 크게 개선했으며 수입 진공 장비를 국내 진공 장비로 점차 교체하여 단위당 생산 비용을 줄이고 신속하게 진공 열의 적용 범위를 확대했습니다 치료.
2. 진공 열처리 공정 기술의 공정 원리
진공 상태에서의 금속 상 변화의 특성을 이용하여, 대기압으로부터 0.1MPa의 범위 내에서 진공에서 열역학 및 고체상 변화의 동역학이 변하지 않는다. 대기압에서의 고체상 이동의 원리와 다양한 유형의 미세 구조 전이에 대한 데이터는 진공 열처리의 기술적 인 규제를 만들 때 참조 자료로 사용될 수 있습니다. 동시에, 진공 탈 가스의 효과에 따라 금속 재료의 물리적 특성 및 기계적 특성이 개선 될 수 있습니다. 진공 가열 상태에서 금속 가공물 표면의 요소가 증발합니다. 산화 가열없이 금속이 실현하는 진공도, 표면 정화 작용, 산화없이 거의 일어나지 않고 이륙없이 거의 실현되지 않습니다.
3. 진공 열처리 공정 기술의 특성
(1) 진공 열처리 공정의 장점
진공 열처리 공정은 광범위한 응용 분야와 제어 가능한 분위기의 비 산화 열처리 기술입니다. 진공 열처리는 철강 부품의 산화 및 탈 탄소를 실현할 수 없을뿐만 아니라 오염이없고 작업 물의 왜곡이 적음을 알 수 있습니다. 현재, 그것은 다이 제작에서 대체 할 수없는 선진 기술이되었습니다.
(2) 진공 열처리의 왜곡이 작다.
국내외 경험에 따르면, 공작물의 진공 열처리 왜곡은 염욕 가열 급냉의 1/3에 불과합니다. 진공 열처리 기술을 대중화하여 다양한 재질 및 부품의 진공 가열 모드를 다양한 복잡성 및 다양한 냉각 조건에서의 왜곡 규칙을 연구하고 컴퓨터로 시뮬레이션하는 것이 중요합니다. 진공 가열, 대기 또는 고압 공기 담금질 중 기류 균일 성은 부품의 담금질 효과와 품질 분산에 큰 영향을 미칩니다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 노의 공기 순환 규칙을 연구하기 위해 노 구조를 개선하는 것이 중요합니다.
(3) 진공 열처리로 채택
현대의 진공 열처리 노는 구성 요소의 진공으로 가열 된 다음 오일 또는 상압 및 가압 가스에서 급냉 될 수있는 냉각 벽로를 나타냅니다. 이러한 유형의 장비에 대한 연구 및 개발은 여러 과학 기술 분야와 관련된 포괄적 인 학제 간 연구입니다.
금형 재료의 진공 열처리에 대한 응용 가능성은 대단합니다. 대부분의 다이 강은 현재 진공 상태에서 가열 된 후 가스로 냉각 및 급냉됩니다. 공작물의 표면 및 내부에서 만족스러운 기계적 특성을 얻기 위해서는 진공 고압 가스 급냉 기술을 채택해야합니다. 현재, 진정한 공기 담금질의 국제 압력은 0.2mpa, 0.6mpa에서 1-2mpa 또는 심지어 3MPa로 증가되었으므로 고압 공기 담금질 진공로의 냉각 가스 압력의 점진적 증가는 중요한 발전 추세입니다.
진공 열처리 공정의 원리
진공 열처리 장비는 1920 년대에 시작되었지만, 그 당시의 시장 수요와 흑연 기술의 연구 개발로 인해 1960 년대와 1970 년대에 실제 개발이 시작되었습니다.
진공 열처리의 작업 환경은 실제로
한 대기 (1.013 105 Pa) 아래,
저 진공 (105 ~ 102Pa),
중 진공 (102 ~ 10-1 Pa),
고진공 (10-1 ~ 10-5pa),
초고 진공 (<>
진공 열처리도 제어 대기 열처리이지만, 작업 환경 공기가 극히 얇고, 진공 상태에서 가열 된 공작물은 기존 및 일반 열처리의 산화 및 탈 탄소를 피할 수 있으며, 수소 취성, 비교적 작은 변형을 피하고 포괄적 인 기계적 성질을 향상시킨다 재료 부분의 특성. 진공 열처리 후 부품의 수명은 보통 열처리의 수명의 수십 배 또는 수 백 배입니다.
진공 열처리 공정을 공식화하는 주요 내용은 가열 시스템 (온도, 시간 및 모드) 결정, 진공도 및 공기 압력 조절 결정, 냉각 모드 및 매체 선택 등입니다.
1. 가열 온도
진공 가열에는 두 가지 주요 특성이 있습니다. 첫째로, 산화, 탈탄 화 및 침식을 피하기 위해 매우 얇은 분위기에서 가열됩니다. 또 다른 특징은 진공에서의 열전달은 단일 복사열 전달이고, 열전달 용량 E는 절대 온도 T의 4 승에 비례한다는 것, 즉 E = C (T / 100) 4이다.
진공 상태에서, 특히 저온 단계에서 온도가 천천히 상승하므로 공작물 표면과 심장 사이의 온도차가 열 응력을 줄이고 공작물 변형이 작다는 것을 알 수 있습니다. 가열 온도의 선택은 공작물의 품질에 결정적입니다. 공정 공식화에서 최적 가열 온도는 공작물의 기술적 요구 사항, 서비스 조건 및 성능 요구 사항에 따라 결정됩니다. 하한 온도는 성능에 영향을 미치지 않고 변형을 줄이는 것을 고려하여 가능한 멀리 선택되어야한다.
2. 지주 시간
유지 시간의 길이는 작업 물의 크기와 모양 및 퍼니스의 양에 따라 달라집니다. T는 일반적인 가열 및 열 보존이 일반 데이터에 도입 된 경우 다음 공식에 따라 결정됩니다.
T1 = 30 + (1.5-2) D
T2 = 30 + (1.0-1.5) D
T3 = 20 + (0.25-0.5) D
여기서 D는 공작물의 유효 두께 (mm)입니다.
T1은 첫 번째 예열 시간 (분)입니다.
T2는 제 2 예열 시간 (분);
T3는 최종 유지 시간 (분)입니다.
사실, 용광로에는 종종 여러 가지 모양과 크기의 공작물이 포함되어 있으므로 포괄적 인 고려가 필요합니다. 우리는 공작물의 크기와 모양에 따라 열처리 시간을 결정할뿐만 아니라 고온 복사, 저온 가열 공작물 온도 (600 ℃ 이하 ) 에 주로 의존한다고 생각합니다. 천천히, 열 보존의 낮은 온도와 오랜 시간으로 인해 예열 온도를 향상시키고, 예열 시간을 단축하고, 예열 시간을 짧게하고, 작업 시간에 도달 한 후에 가열하십시오. 공작물의 표면은 여전히 약간의 시간이 필요한 코어 온도입니다.
진공 가열 원리에 따라 예열 온도를 높이면 작업 물과 외부의 온도차를 줄일 수 있고 예열 시간을 단축 할 수 있습니다. 이러한 방식으로 품질이 보장되고 작업 효율이 향상됩니다. 유지 시간의 길이는 또한 다음 요소와 관련이 있습니다.
(1) 용광로 수용량 : 동일한 형식 용광로 수용량의 가공물 크기, 점화 시간은 확장되어야한다; 반대로 단축해야합니다.
(2) 공작물 레이아웃 : 진공로가 복사 가열이기 때문에 일반적으로 공작물의 형상이 동일하면 공작물은 가능한 한 멀리 배치하여 방열을 막지 않도록하고 공간을 남겨 둡니다 (
T1 = T2 = T3 = 0.4G + D
여기서 G는 충전량 (kg)
다른 기호는 이전과 같은 의미입니다.
게다가
소형 공작물 (유효 두께 D 20mm)
또는 공작물 D 사이의 간격
유지 시간을 줄일 수 있습니다.
T1 = T2 = 0.1G + D
T3 = 0.3G + D
대형 공작물 (유효 두께 D 100mm)
최종 보유 시간을 줄일 수 있습니다.
T1 = T2 = T3 = 0.4G + 0.6D
(3) 가열 온도 : 높은 가열 온도, 유지 시간을 단축시킬 수 있습니다.
3. 냉각 시간
(1) precooling : 고온 담금질의 중소 부품의 경우, 고온 챔버에서 차가운 챔버로, 사전 냉각 여부를 결정하기 전에 담금질 변형에 영향을 미칩니다. 그 규칙은 다음과 같습니다 : 뜨거운 방에서 추운 방에 들어가서, 직접 기름 냉각 또는 공기 냉각, 크기 변경으로 이어질 것입니다; 적절한 사전 냉각을 수행하면 열처리 전의 치수가 변경되지 않습니다. 그러나 사전 냉각 시간이 너무 길면 공작물 크기가 팽창합니다. 일반적으로 유효 두께가 20 ~ 60mm 인 공작물의 경우 예냉 시간은 0.5 ~ 3 분입니다.
해석에 따르면 직접적인 냉각을 사전에하지 않을 경우 내부 응력의 일부가 열 응력과 우선 순위를두고 체적 수축이 일어나기 때문에 장시간의 예냉 소입 후 다시 내부 응력의 일부가 precooling, 열 응력 및 상 변형의 스트레스가 상 평형의 역할을하는 적당한 시간 후에 만 용적 팽창으로 이어지는 상 변이 응력에 우선 순위를 부여하여 작업 물의 크기에 도달하도록한다.
(2) 공기 냉각 : 우리는 진공로에 채택 된 100 ℃ 이하로 냉각 질소 가스 담금질에서 2 바를 가진 환기를 가압 수 있습니다 . 공기 냉각 시간을 계산하기위한 실험식은 다음과 같습니다.
T4 = 0.2G + 0.3D
여기서 T4는 공기 냉각 시간 (분)입니다.
(3) 기름 냉각 : 60 ~ 80 ℃ 급냉 기름 온도에 있는 일반적인 통제, 주전자 기름 온도를 일하는 것은 일반적으로 100 ~ 200 ℃ 에서 통제 한다 . 오일 냉각 시간을 계산하기위한 실험식은 다음과 같습니다.
T5 = 0.02G + 0.1D
여기서 T5는 오일 냉각 시간 (분)입니다.
공작물 온도 오븐이 일반적으로 약 150 ℃ 일 수있는 경우.
4, 결론
(1) 노로드 및 갭을 고려하여 <>
유지 시간은 T1 = T2 = T3 = 0.4g + D로 결정되었다;
작은 공작물 (유효 두께 D 20mm 및 간격 D)의 경우
유지 시간은 T1 = T2 = 0.1g + D T3 = 0.3g + D로 결정되었다;
대형 공작물 (유효 두께 D 100mm)의 경우
유지 시간은 T1 = T2 = T3 = 0.4g + 0.6d로 결정되었다.
(4) 공기 냉각 시간은 T4 = 0.2g + 0.3d에 따라 결정된다;
(5) 오일 냉각 시간 T5 = 0.02G + 0.1d에 따라 결정합니다.
IKS PVD, 진공 코팅기, 연락처 : iks.pvd@foxmail.com
