真空氮化保護和氬氣保護熱處理的區別，請教

ysw1979321

: s" v" c$ _, R4 d. K
各位朋友，我有一種低合金鋼經拉拔從直徑5.5mm到直徑2.0mm，由于材料退火后強度就達到900MPa左右，而2.0mm成品焊絲允許的抗拉強度上限為1080MPa;材質成分為C:0.08%（0.055-0.095），Mn:1.8%,Ni:2.4%,Mo：0.30%，還含有微量Ti,B,為將強度下降到900MPa以下，需要進行退火，現有方法有：

1.非真空退火，由于材料退火后強度為900MPa左右，根據材料拉拔硬化系數情況，必須在2.2mm左右進行一道完全退火，將強度降到900MPa左右，再經過一道拉拔壓縮，獲得合格的焊絲，如果采用非真空退火，氧化皮厚度比較厚甚至直接到2.0mm，而且損耗非常大，這種方法目前看可行度較低；
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4 v" ]: g* b6 R0 ~3 V; n2.采用氨分解爐在線退火，但實驗了將2.2mm焊絲從600~1000℃進行在線，但強度下降不明顯，仍然在1100MPa以上，分析原因有：
①從5.5mm拉拔到2.2mm累積強度較高（從850MPa左右提升到了1400MPa左右），無法通過一次退火將強度下降到合適強度；
②氨分解退火后出來的冷卻段是用循環水將保護在不銹鋼管內的焊絲冷卻，2.2mm的低合金鋼焊絲出爐后被淬硬；
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   由于氨分解出來目前必須采用水冷保護，該方案的下一步是：①從5.5mm到2.2mm中間4次退火，避免強度上升到1400MPa，而將退火前強度控制在1100~1200MPa，使得退火時的強度基數較低，不知是否可行？多次退火是否有利于后期2.2mm退火時的強度較低？？？？？多次退火和只進行2.2mm一次退火有無區別？

# D+ g0 \2 H5 H8 O: ~4 z/ J  {/ s& j3.現在擬采用真空退火，方案有3個，但有一些疑惑，請大家指點：
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①真空不充氣，難點是周圍沒有該種設備，會不會脫碳？

0 g0 i) H2 r$ X: ^- V+ E②真空充氮氣保護，目前有兩個這樣的廠家，可以外協問題是：充氮氣保護會否向成品絲材中滲氮？對后繼拉拔有無不利影響？

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④真空充氬氣保護，這種方法應該可行，但周圍也無合適的廠家。
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    個人感覺現在可行的方法一是充氮真空退火，但擔心滲氮問題；
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      二是采用氨分解爐多次退火，正在實驗，不知是否可行。
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    請各位大俠指點。

wakuk

你要求的退火溫度是多少？不至于在600-1000來退火吧。
真空回火爐是很普通的設備，關鍵看長度是否合適，如果真空度良好是不會造成脫碳的，基本是金屬本身。
充氮氣那種應該是保護性氣氛回火爐，不會在太高溫度工作的，一則因為溫度低，真空狀態下熱幅射不均勻，所以要充氮氣對流加熱，二可能是在低真空下，所以充氣起防止氧化。這種不會造成滲氮的，滲氮是通過氨氣裂解產生活性氮離子滲入零件表面。

ysw1979321

wakuk 發表于 2012-2-12 13:45
( U: `8 L1 a' u你要求的退火溫度是多少？不至于在600-1000來退火吧。
真空回火爐是很普通的設備，關鍵看長度是否合適，如 ...

退火溫度在680~750℃之間，物品寬度為0.6~1米之間，有很多件。

ysw1979321

咨詢了部分從事過真空處理的業內人士；
/ u8 C9 c  Y- h+ w, y有的認為不會滲透氮，即使有，也是表面少量，不會影響整體強度。
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☆欣_※_雨☆

不是很懂，學習了。。。

三腳貓

真空退火爐系列產品采用預抽真空氣氛保護方式工作，操作時先將爐內抽至一定真空度后爐內充入高純氮或氨分解氣氛進行保護加熱，從而達到少無氧化加熱、無脫碳光亮的目的。由于攪拌風機的使用，該爐具有較高的爐溫均勻性。設備主要應用于機械零件、硅鋼片、銅材、紫銅、線材等的無氧化光亮退火。
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真空中的淬火有氣淬和液淬兩種。氣淬即將工件在真空加熱后向冷卻室中充以高純度中性氣體(如氮)進行冷卻。適用于氣淬的有高速鋼和高碳高鉻鋼等馬氏體臨界冷卻速度較低的材料。液淬是將工件在加熱室中加熱后，移至冷卻室中充入高純氮氣并立即送入淬火油槽，快速冷卻。如果需要高的表面質量，工件真空淬火和固溶熱處理后的回火和沉淀硬化仍應在真空爐中進行。
" o/ p; U6 N/ n! R" f
/ |# R0 p* g9 K+ @' T( Q8 y真空滲氮是使用真空爐對鋼鐵零件進行整體加熱、充入少量氣體，在低壓狀態下產生活性氮原子滲入并向鋼中擴散而實現硬化的；而離子滲氮是靠暉光放電產生的活性N離子轟擊并僅加熱鋼鐵零件表面，發生化學反應生成核化物實現硬化的。

0 p9 W! d' }- d正常情況下真空退火不會有滲氮現象

ysw1979321

由于自己的真空爐暫時無法安裝，還是先采用氨分解在線退火，盡最大可能降低最后道次的壓縮率，經過數輪實驗，已經快接近所需要的強度了，±50MPa。
根據大家的說法，氮氣退火應該不會增加氮，等有機會一定開展相關實驗，謝謝三腳貓版主的關注。

ysw1979321

1.通過補充實驗，發現材料 成分對退火強度有影響，部分成分特別是C含量稍低的批次材料退火后強度可以獲得理想值，以后可以在材料采購時增加這方面的指標，減少生產過程中的難度，提高成品率；
2.提高在線分解爐退火時的運行速度，退火后材料強度相當，但效率可提高100%。

非池中

三腳貓 發表于 2012-2-15 15:38
真空退火爐系列產品采用預抽真空氣氛保護方式工作，操作時先將爐內抽至一定真空度后爐內充入高純氮或氨分解 ...

請問三腳貓大俠：
. y% h' d3 n3 \: j我今天用氬氣對低碳鋼做保護做了熱處理，溫度在550℃保溫6個小時，出爐后是深藍甚至黑的顏色，不過比發黑的顏色略微的輕一點，不知道正常嗎？
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喝水都發胖

ysw1979321 發表于 2012-2-22 22:07
1.通過補充實驗，發現材料 成分對退火強度有影響，部分成分特別是C含量稍低的批次材料退火后強度可以獲得理 ...

果然是實踐出真知啊