[发明专利]真空热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及热处理工艺领域，具体而言，涉及一种真空热处理方法。

背景技术

目前广泛使用的工模具热处理，其处理方法主要为真空气淬热处理、即真空加热+高压惰性气体冷却的方式。

真空气淬热处理技术是一种主要针对精密工模具以及其他重要精密工件的热处理方法，利用在真空条件下加热至奥氏体化温度、避免了表面氧化脱碳；采用高压惰性气体循环冷却方式，相对于其他冷却方式、其模具工件的整体冷却速度比较均匀，很大程度上减轻钢材在冷却过程中由于相变以及温差所导致的尺寸变化以及畸变。从而为后续加工创造较好的工作条件。

但是，上述真空气冷热处理方法，将所有装炉工件视为相同有效厚度、相同的单位面传热量。对于被热处理的模具或者工件形状极为不对称、比较厚重和相对薄轻被设计成为同体模具或工件时，循环冷却的气流不能有效地冷却厚重部位，而对于薄轻部位冷却速度相对过快。致使模具真空气淬后产生严重变形，甚至在拐角等部位产生开裂现象，导致热处理失效。这时相对薄轻的部位可以获得均匀细小的热处理组织、而相对厚重的部位由于冷却速度较慢不能获得良好的组织致使韧性与红硬性的低下。

热处理钢材内部组织的不均匀性，极大的影响到材料模具的使用性能。尤其是制作大型压铸模具而言，局部热处理组织较差会很大程度上影响该区域的抗热龟裂疲劳，影响总体使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空热处理方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种真空热处理方法，通过喷嘴将冷却后的惰性气体直接喷射到模具工件比较厚重的部位，以使模具工件各部位的冷却速度趋于一致。

进一步的，所述惰性气体在进入炉内之前先进行加压。

进一步的，所述惰性气体加压后的压力大于炉内压力1-3个大气压。

进一步的，所述惰性气体的温度低于传统喷嘴中喷出气体的温度1-10℃。

进一步的，喷射所述惰性气体的强制导流管的喷射流量与全部循环气体的总流量比例为10％-50％。

进一步的，喷射所述惰性气体的强制导流管与模具工件之间的距离为50-150mm。

进一步的，在冷却过程中，通过炉内的红外线温度实时测定仪器来观察和调整惰性气体的流量。

进一步的，喷射所述惰性气体的强制导流管的流量和方向连续可调。

进一步的，喷射所述惰性气体的强制导流管和传统喷嘴同时开始工作。

进一步的，喷射所述惰性气体的强制导流管的材质为耐热合金材料。

本发明提供的真空热处理方法，利用惰性气体喷射到模具较厚重部位，加快这些部位的冷却速度，使得模具整体冷却处于相对均匀的状态，从而获得均匀一致的热处理组织，提高被处理模具的韧性与红硬性，减小热处理过程的模具工件的变形。本发明处理非对称模具工件，尤其是大型精密非对称模具，具有广泛的使用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明真空热处理方法的工艺流程图；

图2为本发明真空热处理方法使用的冷却炉的内部结构示意图。

附图标记：

1：冷却炉2：传统喷嘴3：强制导流管

4：模具工件5：定位座

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。