真空氮化保护和氩气保护热处理的区别，请教

ysw1979321 · 发表于 2012-2-12 10:05:49

本帖最后由 ysw1979321 于 2012-2-12 11:25 编辑

各位朋友，我有一种低合金钢经拉拔从直径5.5mm到直径2.0mm，由于材料退火后强度就达到900MPa左右，而2.0mm成品焊丝允许的抗拉强度上限为1080MPa;材质成分为C:0.08%（0.055-0.095），Mn:1.8%,Ni:2.4%,Mo：0.30%，还含有微量Ti,B,为将强度下降到900MPa以下，需要进行退火，现有方法有：

1.非真空退火，由于材料退火后强度为900MPa左右，根据材料拉拔硬化系数情况，必须在2.2mm左右进行一道完全退火，将强度降到900MPa左右，再经过一道拉拔压缩，获得合格的焊丝，如果采用非真空退火，氧化皮厚度比较厚甚至直接到2.0mm，而且损耗非常大，这种方法目前看可行度较低；

2.采用氨分解炉在线退火，但实验了将2.2mm焊丝从600~1000℃进行在线，但强度下降不明显，仍然在1100MPa以上，分析原因有：
①从5.5mm拉拔到2.2mm累积强度较高（从850MPa左右提升到了1400MPa左右），无法通过一次退火将强度下降到合适强度；
②氨分解退火后出来的冷却段是用循环水将保护在不锈钢管内的焊丝冷却，2.2mm的低合金钢焊丝出炉后被淬硬；

由于氨分解出来目前必须采用水冷保护，该方案的下一步是：①从5.5mm到2.2mm中间4次退火，避免强度上升到1400MPa，而将退火前强度控制在1100~1200MPa，使得退火时的强度基数较低，不知是否可行？多次退火是否有利于后期2.2mm退火时的强度较低？？？？？多次退火和只进行2.2mm一次退火有无区别？

3.现在拟采用真空退火，方案有3个，但有一些疑惑，请大家指点：

①真空不充气，难点是周围没有该种设备，会不会脱碳？

②真空充氮气保护，目前有两个这样的厂家，可以外协问题是：充氮气保护会否向成品丝材中渗氮？对后继拉拔有无不利影响？

③
④真空充氩气保护，这种方法应该可行，但周围也无合适的厂家。

个人感觉现在可行的方法一是充氮真空退火，但担心渗氮问题；

二是采用氨分解炉多次退火，正在实验，不知是否可行。

请各位大侠指点。

wakuk · 发表于 2012-2-12 13:45:35

你要求的退火温度是多少？不至于在600-1000来退火吧。
真空回火炉是很普通的设备，关键看长度是否合适，如果真空度良好是不会造成脱碳的，基本是金属本身。
充氮气那种应该是保护性气氛回火炉，不会在太高温度工作的，一则因为温度低，真空状态下热幅射不均匀，所以要充氮气对流加热，二可能是在低真空下，所以充气起防止氧化。这种不会造成渗氮的，渗氮是通过氨气裂解产生活性氮离子渗入零件表面。

ysw1979321 · 发表于 2012-2-12 15:32:14

wakuk 发表于 2012-2-12 13:45 : A3 `8 b' w3 Z) `
你要求的退火温度是多少？不至于在600-1000来退火吧。& s. o! N7 d7 q. S
真空回火炉是很普通的设备，关键看长度是否合适，如 ...

退火温度在680~750℃之间，物品宽度为0.6~1米之间，有很多件。

ysw1979321 · 发表于 2012-2-12 15:34:51

咨询了部分从事过真空处理的业内人士；
有的认为不会渗透氮，即使有，也是表面少量，不会影响整体强度。

☆欣_※_雨☆ · 发表于 2012-2-12 21:06:01

不是很懂，学习了。。。

三脚猫 · 发表于 2012-2-15 15:38:41

真空退火炉系列产品采用预抽真空气氛保护方式工作，操作时先将炉内抽至一定真空度后炉内充入高纯氮或氨分解气氛进行保护加热，从而达到少无氧化加热、无脱碳光亮的目的。由于搅拌风机的使用，该炉具有较高的炉温均匀性。设备主要应用于机械零件、硅钢片、铜材、紫铜、线材等的无氧化光亮退火。

真空中的淬火有气淬和液淬两种。气淬即将工件在真空加热后向冷却室中充以高纯度中性气体(如氮)进行冷却。适用于气淬的有高速钢和高碳高铬钢等马氏体临界冷却速度较低的材料。液淬是将工件在加热室中加热后，移至冷却室中充入高纯氮气并立即送入淬火油槽，快速冷却。如果需要高的表面质量，工件真空淬火和固溶热处理后的回火和沉淀硬化仍应在真空炉中进行。

真空渗氮是使用真空炉对钢铁零件进行整体加热、充入少量气体，在低压状态下产生活性氮原子渗入并向钢中扩散而实现硬化的；而离子渗氮是靠晖光放电产生的活性N离子轰击并仅加热钢铁零件表面，发生化学反应生成核化物实现硬化的。

正常情况下真空退火不会有渗氮现象

ysw1979321 · 发表于 2012-2-15 20:55:30

由于自己的真空炉暂时无法安装，还是先采用氨分解在线退火，尽最大可能降低最后道次的压缩率，经过数轮实验，已经快接近所需要的强度了，±50MPa。
根据大家的说法，氮气退火应该不会增加氮，等有机会一定开展相关实验，谢谢三脚猫版主的关注。

ysw1979321 · 发表于 2012-2-22 22:07:46

1.通过补充实验，发现材料成分对退火强度有影响，部分成分特别是C含量稍低的批次材料退火后强度可以获得理想值，以后可以在材料采购时增加这方面的指标，减少生产过程中的难度，提高成品率；
2.提高在线分解炉退火时的运行速度，退火后材料强度相当，但效率可提高100%。

非池中 · 发表于 2012-4-18 11:46:46

三脚猫发表于 2012-2-15 15:38 7 E: _+ ?3 E6 }
真空退火炉系列产品采用预抽真空气氛保护方式工作，操作时先将炉内抽至一定真空度后炉内充入高纯氮或氨分解 ...

请问三脚猫大侠：
我今天用氩气对低碳钢做保护做了热处理，温度在550℃保温6个小时，出炉后是深蓝甚至黑的颜色，不过比发黑的颜色略微的轻一点，不知道正常吗？

喝水都发胖 · 发表于 2012-5-30 16:46:41

ysw1979321 发表于 2012-2-22 22:07
4 H# D. v R4 v, B( b( p3 E) v1.通过补充实验，发现材料成分对退火强度有影响，部分成分特别是C含量稍低的批次材料退火后强度可以获得理 ...

果然是实践出真知啊

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