中山市的真空熱處理機(jī)械加工行業(yè)在近年來(lái)取得了顯著的發(fā)展，特別是在工模具制造業(yè)中，真空熱處理以其無(wú)污染、高效能和低氧化脫碳的環(huán)保特性，逐漸成為了該領(lǐng)域的佼佼者。然而，盡管這項(xiàng)技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨著一系列問(wèn)題和挑戰(zhàn)。
首先，小刀具的真空淬火過(guò)程是一個(gè)典型的難題。由于直徑6mm以下的小刀具在鹽浴中加熱淬火時(shí)容易出現(xiàn)變形和掉落等問(wèn)題，因此需要制作專用工裝，使用套筒隔鹽加熱。然而，即使對(duì)套筒進(jìn)行預(yù)抽真空，受多種因素影響，如預(yù)抽真空的程度、套筒本身的氧化狀態(tài)以及鹽爐溫度波動(dòng)等，所淬刀具仍可能產(chǎn)生氧化脫碳和硬度穩(wěn)定性差等問(wèn)題。采用自動(dòng)控制的真空爐加熱淬火可以較好地解決這些問(wèn)題，提高質(zhì)量穩(wěn)定性，但一次裝爐量大時(shí)，刀具之間可能會(huì)出現(xiàn)粘連現(xiàn)象，特別是在細(xì)長(zhǎng)桿狀的小刀具中更為常見。這主要是由于鉻等合金元素在真空狀態(tài)下蒸發(fā)，氣體狀金屬粘附在刀具表面，導(dǎo)致粘連，影響表面硬度和光度。
其次，真空淬火的刀具在回火時(shí)也可能出現(xiàn)硬度低的問(wèn)題。國(guó)產(chǎn)真空爐在6bar壓力淬火的普通高速鋼刀具在560℃回火后，有時(shí)甚至出現(xiàn)硬度下降的趨勢(shì)，不耐回火。為避免這一現(xiàn)象，需要選用下限溫度540～550℃進(jìn)行回火。同時(shí)，冷卻速度也是影響高速鋼刀具熱處理效果的關(guān)鍵因素。理想的冷卻速度應(yīng)足夠快，以凍結(jié)奧氏體化溫度下的平衡狀態(tài)，從而獲得蕞佳的韌性和硬度。然而，在實(shí)際操作中，溶于奧氏體中的碳化物在1000～800℃范圍內(nèi)析出速度達(dá)到峰值，降低了鋼在回火時(shí)產(chǎn)生二次硬化的勢(shì)能，從而影響硬度和韌性。
此外，同爐淬火的刀具紅硬性也可能存在差異。真空爐中的加熱主要依靠輻射傳熱，對(duì)流傳熱作用較少，因此靠近加熱元件的刀具比不直接面向輻射體的一方要快，保溫時(shí)間也不同，導(dǎo)致碳化物的溶解程度不同，紅硬性上存在差異。此外，真空爐的冷卻方式也對(duì)紅硬性有影響。圓周冷卻方式可能導(dǎo)致工件變形，而上下方形冷卻方式則能減小變形，但也會(huì)加劇紅硬性的差別。
在真空熱處理過(guò)程中，脫碳問(wèn)題也是一個(gè)需要重視的方面。盡管真空加熱時(shí)氧化作用被抑制，但在已存在脫碳層的工件中，加熱時(shí)碳原子會(huì)向低碳區(qū)擴(kuò)散，導(dǎo)致脫碳層加深。因此，在真空熱處理前，應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行仔細(xì)檢查，避免將表面略有脫碳的工件放入真空爐加熱，以免脫碳情況加劇。
蕞后，真空爐爐體材質(zhì)的選擇對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也有重要影響。爐體保溫材質(zhì)的性能不僅影響設(shè)備使用壽命和生產(chǎn)成本，還直接影響熱處理效果和產(chǎn)品質(zhì)量。如爐膽碳素纖維的質(zhì)量不佳，可能會(huì)導(dǎo)致刀具表面硬度與內(nèi)部性能不符，甚至污染加熱元件，造成工件表面局部shāo shāng。
綜上所述，中山真空熱處理機(jī)械加工行業(yè)在取得顯著發(fā)展的同時(shí)，仍面臨著小刀具真空淬火粘連、耐回火性差、紅硬性差異、脫碳以及爐體材質(zhì)選擇等問(wèn)題。解決這些問(wèn)題需要精細(xì)的工藝控制和優(yōu)化，包括選擇合適的冷卻方式、回火溫度、冷卻速度以及爐體材質(zhì)等。只有這樣，才能充分發(fā)揮真空熱處理的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)中山真空熱處理機(jī)械加工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
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