CN107326157A - 一种真空热处理表面改性工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种真空热处理表面改性工艺，工艺包括以下几个步骤：（一）先对合金进行铸造成型，然后对合金表面进行打磨，将打磨光滑的合金浸入溶剂中进行漂洗；（二）将漂洗完成后的合金送入化学溶剂罐中去除表面油污，在去除油污的过程中同时对合金进行超声波清洗；（三）将清洗完成后的合金送入真空退火炉中进行第一次加热，当加热温度到达600‑650℃时，保温60‑80min，然后快速冷却至300‑350℃后进行第二次加热；（四）对送出炉的合金进行预氧化处理，然后将合金送入抽真空的炉罐中，打开阀门进行氮气填充；（五）将合金送入淬火炉中，完成淬火；（六）将完成淬火后的合金送入回火炉中，加热至200‑230℃，保温1‑3h后自然冷却即可。

Description

一种真空热处理表面改性工艺
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，具体的说是一种真空热处理表面改性工艺。
背景技术
高强度的合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的载重量以及提高运行速度，并具有抗海水侵蚀，避磁性等特点；现有技术中的合金耐磨耐腐蚀性能较低，损坏率较大，合金的损坏往往造就了产品整体的损坏，极大的增加了报废率，对环境污染也造成了极大的威胁，为提高合金的利用率，减小报废率，省时省力，本发明提出了一种真空热处理表面改性工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种真空热处理表面改性工艺，不仅提高了合金的利用率，减小了报废率，而且工艺步骤简单，不会造成环境污染。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种真空热处理表面改性工艺，对铸造成型的各种不同的合金经过前期处理后去除表面的氧化膜，在合金表面形成一层涂层并在真空的条件下进行热处理工艺，工艺包括以下几个步骤：
（一）先对合金进行铸造成型，然后对合金表面进行打磨，将打磨光滑的合金浸入溶剂中进行漂洗，漂洗时间为30-40min；
（二）将漂洗完成后的合金送入化学溶剂罐中去除表面油污，在去除油污的过程中同时对合金进行超声波清洗，超声波振动频率为80-120MHz；
（三）将清洗完成后的合金送入真空退火炉中进行第一次加热，第一次加热为预热，预热的温度为200-220℃，且预热后温度不断提高，加热的速度为20℃/min，当加热温度到达600-650℃时，保温60-80min，然后快速冷却至300-350℃后进行第二次加热，加热速度为40℃/min，加热至800-900℃，然后保温2-2.5h，接着快速冷却至30℃以下即可送出真空退火炉；
（四）对送出炉的合金进行预氧化处理，然后将合金送入抽真空的的炉罐中，打开阀门进行氮气填充，并将温度加热至600-650℃，当氮气成分达到60-70％时，缓慢匀速充入氧气，氧气含量为30-40％，保温20-25h，随炉罐降温至40℃以下；
（五）将合金送入淬火炉中，加热至800-900℃，保温80-100min，控制淬火油温为65℃，完成淬火；
（六）将完成淬火后的合金送入回火炉中，加热至200-230℃，保温1-3h后自然冷却即可。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的真空热处理表面改性工艺，对铸造成型的各种不同的合金经过前期处理后去除表面的氧化膜，在合金表面形成一层涂层并在真空的条件下进行热处理工艺，工艺包括以下几个步骤：
（一）先对合金进行铸造成型，然后对合金表面进行打磨，将打磨光滑的合金浸入溶剂中进行漂洗，漂洗时间为30min；
（二）将漂洗完成后的合金送入化学溶剂罐中去除表面油污，在去除油污的过程中同时对合金进行超声波清洗，超声波振动频率为80MHz；
（三）将清洗完成后的合金送入真空退火炉中进行第一次加热，第一次加热为预热，预热的温度为200℃，且预热后温度不断提高，加热的速度为20℃/min，当加热温度到达600℃时，保温60min，然后快速冷却至300℃后进行第二次加热，加热速度为40℃/min，加热至800℃，然后保温2h，接着快速冷却至30℃以下即可送出真空退火炉；
（四）对送出炉的合金进行预氧化处理，然后将合金送入抽真空的的炉罐中，打开阀门进行氮气填充，并将温度加热至600℃，当氮气成分达到60％时，缓慢匀速充入氧气，氧气含量为30％，保温20h，随炉罐降温至40℃以下；
（五）将合金送入淬火炉中，加热至800℃，保温80min，控制淬火油温为65℃，完成淬火；
（六）将完成淬火后的合金送入回火炉中，加热至200℃，保温1h后自然冷却即可。
前述的真空热处理表面改性工艺，对铸造成型的各种不同的合金经过前期处理后去除表面的氧化膜，在合金表面形成一层涂层并在真空的条件下进行热处理工艺，工艺包括以下几个步骤：
（一）先对合金进行铸造成型，然后对合金表面进行打磨，将打磨光滑的合金浸入溶剂中进行漂洗，漂洗时间为40min；
（二）将漂洗完成后的合金送入化学溶剂罐中去除表面油污，在去除油污的过程中同时对合金进行超声波清洗，超声波振动频率为120MHz；
（三）将清洗完成后的合金送入真空退火炉中进行第一次加热，第一次加热为预热，预热的温度为220℃，且预热后温度不断提高，加热的速度为20℃/min，当加热温度到达650℃时，保温80min，然后快速冷却至350℃后进行第二次加热，加热速度为40℃/min，加热至900℃，然后保温2.5h，接着快速冷却至30℃以下即可送出真空退火炉；
（四）对送出炉的合金进行预氧化处理，然后将合金送入抽真空的的炉罐中，打开阀门进行氮气填充，并将温度加热至650℃，当氮气成分达到70％时，缓慢匀速充入氧气，氧气含量为40％，保温25h，随炉罐降温至40℃以下；
（五）将合金送入淬火炉中，加热至900℃，保温100min，控制淬火油温为65℃，完成淬火；
（六）将完成淬火后的合金送入回火炉中，加热至230℃，保温3h后自然冷却即可。
前述的真空热处理表面改性工艺，步骤（一）中的漂洗溶剂为去离子水。
前述的真空热处理表面改性工艺，步骤（二）中的化学溶剂罐中包括以下几种组分：磺酸铵：11-18份，三聚氰胺：20-25份，碳酸钠：9-13份，碳酸钡：10-16份，碳酸钙：13-19份。
前述的真空热处理表面改性工艺，步骤（四）中充气方式为脉冲式充气，每次充气前先抽真空。
本发明的有益效果是：本发明所设计的工艺方法，在热处理之前对合金先进行一次去除表面氧化膜并形成一层涂层的步骤，有利于加快后期热处理的效率，加强了合金的防腐蚀性能，并且在漂洗的过程中采用去离子水作为溶剂，去离子水较为环保，并且自动化程度高，相对于传统的热处理方法节省了2倍的时间，同时也减少了两成的人力，不仅省时省力，而且高效节能，在步骤（二）中不仅通过化学溶剂罐去除油污而且同时使用超声波清洗，对合金表面的清洗起到了双重保障的作用，利于热处理的高效率，在步骤（三）中对合金进行热处理的时候，采用反复且匀速加热，第一次加热的温度不会达到很高，这样不会对合金造成损坏并且提高了热处理的效率，更好的达到预想的效果，热处理后对合金进行真空氮化以及淬火工艺，更好的提高了合金的耐磨性以及耐腐蚀性，延长了产品的使用寿命2-3倍。
具体实施方式
实施例1
本实施例是一种真空热处理表面改性工艺，对铸造成型的各种不同的合金经过前期处理后去除表面的氧化膜，在合金表面形成一层涂层并在真空的条件下进行热处理工艺，工艺包括以下几个步骤：
（一）先对合金进行铸造成型，然后对合金表面进行打磨，将打磨光滑的合金浸入溶剂中进行漂洗，漂洗时间为30min；
（二）将漂洗完成后的合金送入化学溶剂罐中去除表面油污，在去除油污的过程中同时对合金进行超声波清洗，超声波振动频率为80MHz；
（三）将清洗完成后的合金送入真空退火炉中进行第一次加热，第一次加热为预热，预热的温度为200℃，且预热后温度不断提高，加热的速度为20℃/min，当加热温度到达600℃时，保温60min，然后快速冷却至300℃后进行第二次加热，加热速度为40℃/min，加热至800℃，然后保温2h，接着快速冷却至30℃以下即可送出真空退火炉；
（四）对送出炉的合金进行预氧化处理，然后将合金送入抽真空的的炉罐中，打开阀门进行氮气填充，并将温度加热至600℃，当氮气成分达到60％时，缓慢匀速充入氧气，氧气含量为30％，保温20h，随炉罐降温至40℃以下；
（五）将合金送入淬火炉中，加热至800℃，保温80min，控制淬火油温为65℃，完成淬火；
（六）将完成淬火后的合金送入回火炉中，加热至200℃，保温1h后自然冷却即可；
步骤（一）中的漂洗溶剂为去离子水；步骤（二）中的化学溶剂罐中包括以下几种组分：磺酸铵：11份，三聚氰胺：20份，碳酸钠：9份，碳酸钡：10份，碳酸钙：13份；步骤（四）中充气方式为脉冲式充气，每次充气前先抽真空。
实施例2
本实施例是一种真空热处理表面改性工艺，对铸造成型的各种不同的合金经过前期处理后去除表面的氧化膜，在合金表面形成一层涂层并在真空的条件下进行热处理工艺，工艺包括以下几个步骤：
（一）先对合金进行铸造成型，然后对合金表面进行打磨，将打磨光滑的合金浸入溶剂中进行漂洗，漂洗时间为40min；
（二）将漂洗完成后的合金送入化学溶剂罐中去除表面油污，在去除油污的过程中同时对合金进行超声波清洗，超声波振动频率为120MHz；
（三）将清洗完成后的合金送入真空退火炉中进行第一次加热，第一次加热为预热，预热的温度为220℃，且预热后温度不断提高，加热的速度为20℃/min，当加热温度到达650℃时，保温80min，然后快速冷却至350℃后进行第二次加热，加热速度为40℃/min，加热至900℃，然后保温2.5h，接着快速冷却至30℃以下即可送出真空退火炉；
（四）对送出炉的合金进行预氧化处理，然后将合金送入抽真空的的炉罐中，打开阀门进行氮气填充，并将温度加热至650℃，当氮气成分达到70％时，缓慢匀速充入氧气，氧气含量为40％，保温25h，随炉罐降温至40℃以下；
（五）将合金送入淬火炉中，加热至900℃，保温100min，控制淬火油温为65℃，完成淬火；
（六）将完成淬火后的合金送入回火炉中，加热至230℃，保温3h后自然冷却即可；
步骤（一）中的漂洗溶剂为去离子水；步骤（二）中所述的化学溶剂罐中包括以下几种组分：磺酸铵：18份，三聚氰胺：25份，碳酸钠：13份，碳酸钡：16份，碳酸钙：19份；步骤（四）中充气方式为脉冲式充气，每次充气前先抽真空。
实施例3
本实施例是一种一种真空热处理表面改性工艺，对铸造成型的各种不同的合金经过前期处理后去除表面的氧化膜，在合金表面形成一层涂层并在真空的条件下进行热处理工艺，工艺包括以下几个步骤：
（一）先对合金进行铸造成型，然后对合金表面进行打磨，将打磨光滑的合金浸入溶剂中进行漂洗，漂洗时间为35min；
（二）将漂洗完成后的合金送入化学溶剂罐中去除表面油污，在去除油污的过程中同时对合金进行超声波清洗，超声波振动频率为100MHz；
（三）将清洗完成后的合金送入真空退火炉中进行第一次加热，第一次加热为预热，预热的温度为210℃，且预热后温度不断提高，加热的速度为20℃/min，当加热温度到达620℃时，保温70min，然后快速冷却至320℃后进行第二次加热，加热速度为40℃/min，加热至850℃，然后保温2.3h，接着快速冷却至30℃以下即可送出真空退火炉；
（四）对送出炉的合金进行预氧化处理，然后将合金送入抽真空的的炉罐中，打开阀门进行氮气填充，并将温度加热至620℃，当氮气成分达到65％时，缓慢匀速充入氧气，氧气含量为35％，保温23h，随炉罐降温至40℃以下；
（五）将合金送入淬火炉中，加热至850℃，保温90min，控制淬火油温为65℃，完成淬火；
（六）将完成淬火后的合金送入回火炉中，加热至220℃，保温2h后自然冷却即可；
步骤（一）中所述的漂洗溶剂为去离子水；步骤（二）中的化学溶剂罐中包括以下几种组分：磺酸铵：15份，三聚氰胺：22份，碳酸钠：11份，碳酸钡：13份，碳酸钙：14份；步骤（四）中充气方式为脉冲式充气，每次充气前先抽真空。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种真空热处理表面改性工艺，其特征在于，对铸造成型的各种不同的合金经过前期处理后去除表面的氧化膜，在合金表面形成一层涂层并在真空的条件下进行热处理工艺，所述工艺包括以下几个步骤：
（一）先对合金进行铸造成型，然后对合金表面进行打磨，将打磨光滑的合金浸入溶剂中进行漂洗，漂洗时间为30-40min；
（二）将漂洗完成后的合金送入化学溶剂罐中去除表面油污，在去除油污的过程中同时对合金进行超声波清洗，超声波振动频率为80-120MHz；
（三）将清洗完成后的合金送入真空退火炉中进行第一次加热，第一次加热为预热，预热的温度为200-220℃，且预热后温度不断提高，加热的速度为20℃/min，当加热温度到达600-650℃时，保温60-80min，然后快速冷却至300-350℃后进行第二次加热，加热速度为40℃/min，加热至800-900℃，然后保温2-2.5h，接着快速冷却至30℃以下即可送出真空退火炉；
（四）对送出炉的合金进行预氧化处理，然后将合金送入抽真空的的炉罐中，打开阀门进行氮气填充，并将温度加热至600-650℃，当氮气成分达到60-70％时，缓慢匀速充入氧气，氧气含量为30-40％，保温20-25h，随炉罐降温至40℃以下；
（五）将合金送入淬火炉中，加热至800-900℃，保温80-100min，控制淬火油温为65℃，完成淬火；
（六）将完成淬火后的合金送入回火炉中，加热至200-230℃，保温1-3h后自然冷却即可。
2.如权利要求1所述的真空热处理表面改性工艺，其特征在于：对铸造成型的各种不同的合金经过前期处理后去除表面的氧化膜，在合金表面形成一层涂层并在真空的条件下进行热处理工艺，所述工艺包括以下几个步骤：
（一）先对合金进行铸造成型，然后对合金表面进行打磨，将打磨光滑的合金浸入溶剂中进行漂洗，漂洗时间为30min；
（二）将漂洗完成后的合金送入化学溶剂罐中去除表面油污，在去除油污的过程中同时对合金进行超声波清洗，超声波振动频率为80MHz；
（三）将清洗完成后的合金送入真空退火炉中进行第一次加热，第一次加热为预热，预热的温度为200℃，且预热后温度不断提高，加热的速度为20℃/min，当加热温度到达600℃时，保温60min，然后快速冷却至300℃后进行第二次加热，加热速度为40℃/min，加热至800℃，然后保温2h，接着快速冷却至30℃以下即可送出真空退火炉；
（四）对送出炉的合金进行预氧化处理，然后将合金送入抽真空的的炉罐中，打开阀门进行氮气填充，并将温度加热至600℃，当氮气成分达到60％时，缓慢匀速充入氧气，氧气含量为30％，保温20h，随炉罐降温至40℃以下；
（五）将合金送入淬火炉中，加热至800℃，保温80min，控制淬火油温为65℃，完成淬火；
（六）将完成淬火后的合金送入回火炉中，加热至200℃，保温1h后自然冷却即可。
3.如权利要求1所述的真空热处理表面改性工艺，其特征在于：对铸造成型的各种不同的合金经过前期处理后去除表面的氧化膜，在合金表面形成一层涂层并在真空的条件下进行热处理工艺，所述工艺包括以下几个步骤：
（一）先对合金进行铸造成型，然后对合金表面进行打磨，将打磨光滑的合金浸入溶剂中进行漂洗，漂洗时间为40min；
（二）将漂洗完成后的合金送入化学溶剂罐中去除表面油污，在去除油污的过程中同时对合金进行超声波清洗，超声波振动频率为120MHz；
（三）将清洗完成后的合金送入真空退火炉中进行第一次加热，第一次加热为预热，预热的温度为220℃，且预热后温度不断提高，加热的速度为20℃/min，当加热温度到达650℃时，保温80min，然后快速冷却至350℃后进行第二次加热，加热速度为40℃/min，加热至900℃，然后保温2.5h，接着快速冷却至30℃以下即可送出真空退火炉；
（四）对送出炉的合金进行预氧化处理，然后将合金送入抽真空的的炉罐中，打开阀门进行氮气填充，并将温度加热至650℃，当氮气成分达到70％时，缓慢匀速充入氧气，氧气含量为40％，保温25h，随炉罐降温至40℃以下；
（五）将合金送入淬火炉中，加热至900℃，保温100min，控制淬火油温为65℃，完成淬火；
（六）将完成淬火后的合金送入回火炉中，加热至230℃，保温3h后自然冷却即可。
4.如权利要求1所述的真空热处理表面改性工艺，其特征在于：步骤（一）中所述的漂洗溶剂为去离子水。
5.如权利要求1所述的真空热处理表面改性工艺，其特征在于：步骤（二）中所述的化学溶剂罐中包括以下几种组分：磺酸铵：11-18份，三聚氰胺：20-25份，碳酸钠：9-13份，碳酸钡：10-16份，碳酸钙：13-19份。
6.如权利要求1所述的真空热处理表面改性工艺，其特征在于：所述步骤（四）中充气方式为脉冲式充气，每次充气前先抽真空。
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