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模具钢材热处理过程中氧化和脱碳的防止措施

模具钢材进行热处理的加热介质通常有:气体、燃气、保护气氛、熔融盐浴、流动粒子、真空等,它们在加热中对模具钢材表面的状态的影响明显不同,因此控制表面氧化、脱碳的方法可归纳为两类:改变加热介质的成分和性质;工件在加热过程中与炉气隔绝。

加热介质在高温下与模具钢材的表面发生化学作用,加热温度、加热速度选择不当、装炉量不符合要求等,均会对模具钢材的加热造成一定的影响,模具钢材在570℃以上即被氧化,氧化后的表面烧损、无光洁,影响其力学性能、磨损性能和切削性能等,同时对炉衬等有一定的危害性。同样表面脱碳将严重影响模具钢材的性能和寿命,下面介绍各种预防措施。

①模具钢材在空气炉(井式加热炉、箱式加热炉等)中加热时,对模具钢材的表面采取涂料保护加热。

②在保护气氛中加热,保护气氛有可控气氛(含放热式可控气氛、吸热式可控气氛和滴注式可控气氛);氨分解气氛(氮气保护),它们具有中性可还原性气氛。

③在熔融盐浴中加热时,应定期脱氧处理。

④在燃料气体炉中加热时,应当形成中性或还原性气氛。

⑤在流动粒子炉加热时,确保气氛的成分合格。

⑥在真空炉中加热时,可确保模具钢材表面无氧化脱碳缺陷的产生。