薄壁件在立式真空油淬炉中的热处理应用.doc

薄壁件在立式真空油淬炉中的热处理应用 The application research of the vertical vacuum oil quenching furnace of the heat treatment process of thin-walled parts 摘要：采用ZCL-408立式真空油淬炉，对不同有效厚度的30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A两种材料的热处理工艺进行了研究。结果表明：ZCL-408立式真空油淬炉可用于长轴杆类零件的热处理，硬度、机械性能、变形量以及表面光亮度均能满足技术要求，能够很好地解决此类零件的淬火变形问题，并且淬火转移时间也可以满足合金钢薄壁细长杆件的热处理技术的相关要求。 关键词：薄壁 真空 转移时间 Abstract Using a ZCL-408 vertical vacuum oil quenching furnace, this study investigated the heat treatment process of the different effective thickness of 30CrMnSiA and 30CrMnSiNi2A. The results showed that ZCL-408 vertical vacuum oil quenching furnace can used in the heat treatment processing of long axis bar parts, and the rigidity, mechanical properties, deformation and surface brightness can meet the technique requirement. The treatment also can deal with the distortion during quenching. Moreover, the quenching transferring time can meet the heat treatment processing requirements of alloy steels thin-walled slender bar. Key words： thin-walled, vacuum, transferring time 1 前言 真空热处理技术具有无氧化、无脱碳、脱气、脱脂、表面质量好、变形微小、热处理零件综合力学性能优异、使用寿命长、无污染无公害、自动化程度高等一系列突出优点而得到了迅速的发展[1,2]。真空热处理工艺的研究和应用已遍及退火、油（气）淬、高压气淬、渗碳、渗氮、渗金属、回火、烧结、钎焊、涂敷、清洗等多个领域[3,4]。随着航空产品对热处理质量要求的不断提高，真空热处理技术在航空工业中也得到了日益广泛的应用。 近年来，立式真空油淬炉的使用越来越多，但是国内能够生产此种设备的厂家仅有两家。与国外设备相比，在满足使用要求的情况下，价格仅有进口设备的1/3~1/4，性价比比较高。立式真空油淬炉主要应用于长轴、长杆类等零件的淬火，与卧式真空油淬炉相比，其变形量大幅度减小，已经被航空航天制造企业成功应用于飞机起落架、立轴、导弹外壳等的淬火。由于三室立式真空淬火炉淬火转移时间相对较长，因此国内对于薄壁细长杆件的应用研究不多。 我公司生产的零件中，有许多主要受力件属于薄壁长杆类零件，如：壳体、摇臂、肩轴等，有效厚度为3~10mm、长度为700~1600mm，材料为30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A，在现有的卧式真空油淬炉和普通箱式电阻炉中淬火，要么变形大，要么氧化脱碳严重，无法满足技术要求。因此我公司采购了ZCL-408立式真空油淬炉，将零件垂直吊挂，用于解决此类零件的淬火。本研究探讨了薄壁件在立式真空油淬炉中淬火能否满足热处理技术要求。 2 试验设备、材料及方法 2.1 试验设备 2.1.1 技术参数 试验设备是从北京航天万源科技集团公司购买的ZCL-408型立式真空油淬炉，其设备技术指标见表2-1。 表2-1 ZCL-408型立式真空油淬炉技术指标 (Table 2-1.the data of the technical index of the ZCL-408 vertical vacuum oil quenching furnace) 序 号 项目指标名称 设备参数值 1 有效工作区 ?900×1800 2 装炉量（含工装） 600Kg 3 最高温度 1000oC 4 工作温度 800oC~1000oC 5 炉温均匀性 ±10oC 6 极限真空度 10-1Pa 7 工作真空度 1