真空淬火的優(yōu)勢
真空熱處理的技術在國外應用得較早，美國的海斯公司和日本真空研究所在1968年先后研制出真空淬火油和水劑淬火劑，從而真空淬火技術在熱處理行業(yè)得到迅速的發(fā)展，從單室爐發(fā)展到了多組合機群，從一般的真空淬火發(fā)展到高壓氣淬、真空水劑淬火、真空滲碳、真空碳氮共滲及多元共滲等。經(jīng)過幾十年的努力，國內(nèi)真空爐制造廠商在設計、制造水平和質(zhì)量得到了很大的提高，用國產(chǎn)真空設備替代從國外進口的真空設備逐漸增多，從而降低了使用單位的生產(chǎn)成本，使真空熱處理的應用范圍迅速擴大。目前已經(jīng)在各種工模具鋼、不銹鋼、軸承鋼、碳鋼、硬質(zhì)合金、合金鋼及高合金鋼等重要零件的真空熱處理和真空化學熱處理上得到了較好的應用，因為真空熱處理具有很多優(yōu)點：
（1）可以實現(xiàn)光亮淬火
工件在低于大氣壓力下加熱，不接觸空氣，表面不會發(fā)生變化，當爐內(nèi)的真空度抽到1～10-1Pa時，工件表面達到了不脫碳、不滲碳的目的，從而實現(xiàn)了光亮淬火的目的。1983年衡陽紡機廠從首都機械廠（現(xiàn)在的神箭）購買了一臺雙室真空淬火爐，用于GCr15軸承鋼做的紡機零件錠底的光亮淬火，該錠底的技術要求非常的高，其錠底的內(nèi)部頂尖處，冷沖壓R后不再進行任何機加工，淬火后表面不允許有任何脫碳等缺陷，以前用含氰化鈉的鹽浴加熱的，后改變用50%NaCl＋50%Na2CO3的中溫鹽加熱，淬火介質(zhì)是用20%濃度的NaOH水溶液,其操作條件較差。用真空爐淬火后質(zhì)量得到了很好的保證和提高，操作條件得到了極大的改進。用Cr12MoV鋼制造的針織機上的三角經(jīng)真空淬火后產(chǎn)品質(zhì)量很穩(wěn)定又耐磨，提高了產(chǎn)品的壽命。從此在紡機行業(yè)中，根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格要求，有關企業(yè)分別購買了各種規(guī)格的國產(chǎn)真空爐，椐不完全統(tǒng)計約30余臺國產(chǎn)真空爐在使用。
另外，在精密的小、微型（軸承內(nèi)徑﹤9mm）軸承上應用得也較多，如浙江慈溪的慈興、上海微型、上海中隆，上海鳴志等軸承廠的不銹鋼和軸承鋼等材質(zhì)做的軸承套圈進行真空淬火后的質(zhì)量非常好，因為套圈經(jīng)真空淬火后表面沒有脫碳、滲碳現(xiàn)象，套圈的材質(zhì)又可以進行脫氣，其雜質(zhì)可以降低到1.5ppm以下，使硬度分布均勻，畸變極小，從而提高軸承的耐磨性，并具有高的彈性極限和接觸疲勞強度，延長了軸承的使用壽，提高了市場竟爭能力。 （2）具有脫氣作用
在真空度低于金屬或合金的相應分解壓力時，其氧化物會發(fā)生分解，形成的游離氧并立即被排出真空室外，使工件內(nèi)部的質(zhì)量得到提高。鋼鐵零件的坯料在冶煉時會吸入大氣中的極少量的氫氣、氮氣、一氧化碳等氣體，從而產(chǎn)生微小氣孔，易造成氫脆等缺陷。硬質(zhì)合金，在壓制時也會有空氣進入。所以對于工模具鋼來說，通過真空技術可以將工件內(nèi)部的殘佘氣體抽掉，使組織得到純真。對于硬質(zhì)合金來說，通過真空處理同樣可以將工件內(nèi)部的殘余氣體抽掉。如湖南某硬質(zhì)合金廠用于鉆礦機械上的鑿巖工具的硬質(zhì)合金柱（片）的固溶處理，從1992年開始在衡陽紡機進行真空處理，十幾年前該公司自己購買了北京機電所的真空爐，專門做真空固溶處理等的真空熱處理，經(jīng)真空固溶處理后的硬質(zhì)合金在服役時可以不易碎裂，從而提高了耐磨性和沖擊靭性，延長了使用壽命，在硬質(zhì)合金行業(yè)得到了推廣。由于真空技術的應用，對于Cr12MoV、Cr12、Cr4W2MoV、6Cr4W3Mo2VNb(65Nb)、9CrSi、7CrMo3V2Si(LD)、W6Mo5Cr4V2等冷作模具鋼和需要承受較大負荷及強韌性的3Cr2W8V、4Cr5MoSiV1、5Cr4W5Mo2V等的熱作模具鋼而言，用它們制作的拉伸模、擠壓模、熱碾模等，因為在真空爐內(nèi)加熱時具有脫氣作用，真空淬火后其強度和耐磨性能得到了很大的提高，模具的使用壽命一般可以提高30%～120%，個別的使用壽命還會更高。對于W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V1、W18Cr4VCo5、W4Mo3Cr4Vsi、W2Mo8Cr4Co8(M42)等高速鋼刀具用真空淬火不但可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，更主要的可取代高耗能的高溫鹽浴淬火生產(chǎn)線，可以節(jié)約大量的能源及減少環(huán)境污染，改善操作條件。真空爐在中小型企業(yè)及專業(yè)工模具工廠使用得比較普遍。特別是私人企業(yè)在刀具、工模具及電動工具等工件的淬火上采用真空爐的比率也在逐漸增多。
（3）可以減少熱處理后的機加工余量
真空熱處理因為沒有氧化脫碳現(xiàn)象，畸變很少且清潔光亮，所以廣泛用于GCr15、W6Mo5Cr4V2、27SiMnMoVA油泵油嘴偶件的真空淬火和真空滲碳，這樣可以避免用鹽浴爐造成偶件內(nèi)孔有時因殘鹽清冼不干凈或者用保護氣氛造成表面出現(xiàn)黑色組織（脫碳）現(xiàn)象，對于27SiMnMoVA滲碳鋼的針閥體來說，它的0.5～0.9mm滲碳層用真空滲碳能得到保證，而用可控氣氛爐滲碳較難得到保證。對于柱塞泵等精密液壓件來說，用真空淬火可以減少畸變，提高耐磨性，確保工件質(zhì)量穩(wěn)定。油泵油嘴偶件及柱塞泵液壓件應用真空技術淬火已經(jīng)幾十年了，在提高產(chǎn)品質(zhì)量上得到了廣泛的認可。 （4）清潔工藝
真空熱處理是清潔熱處理工藝，它在整個熱處理過程中占有重要地位，它可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，可以改變熱處理車間的面貌，改善操作環(huán)境，是一個值得推廣應用的技術。
（5）真空滲碳的優(yōu)勢
真空滲碳比可控氣氛爐滲碳的產(chǎn)品質(zhì)量好，對于要控制淬火變形的齒輪滲碳，在用可控氣氛爐滲碳后需要用淬火壓床進行邊淬火邊矯正，其質(zhì)量有時還達不到技術要求，況且滲碳層的滲層和碳濃度分布均勻性較難得到保證，經(jīng)常會出現(xiàn)內(nèi)氧化現(xiàn)象，造成非馬黑色組織的出現(xiàn)，生產(chǎn)率有時也會受到影響，所以對于質(zhì)量要求較高的摩托車、汽車減速器、汽車發(fā)動機等部件內(nèi)的中小型齒輪及齒輪軸等工件的滲碳，在有條件的企業(yè)中已經(jīng)逐漸從可控氣氛滲碳向真空滲碳過渡。對于質(zhì)量要求更高的齒輪及齒輪軸等工件的滲碳，可用低壓真空滲碳與高壓氣淬技術，它在國內(nèi)已逐漸得到應用，如上海汽車減速器有限公司、淅江雙環(huán)傳動機械有限等公司應用法國ECM的技術已經(jīng)具有比較成熟的經(jīng)驗。擁有該技術的國產(chǎn)設備也已投放市場多年了。
真空淬火介質(zhì)
真空淬火的輔料有裝料架（筐）及裝料盤、氮氣和淬火介質(zhì)。其中裝料架（筐）及裝料盤需要用40Cr25Ni20等耐熱鋼材料制作，氮氣建議用含量＞99.995%的液氮較好，因為用液氮能保證氮氣的純度，操作維護較方便。淬火介質(zhì)需要用專門的真空淬火油，它適合低于大氣壓條件下使用，其餾程短，飽和蒸氣壓低，抗氧化能力強，不易揮發(fā)，易抽真空。光亮性好易清洗，油的帶耗少。熱氧化安定性好，冷卻性能穩(wěn)定，使用壽命長等優(yōu)點。所以淬火后的工件硬度均勻性好，畸變少且清潔光亮?？茲櫣緭碛泻艹墒斓慕?jīng)驗及友好的售后服務，可以根據(jù)工件的規(guī)格不同，做到量身定制，提供冷卻速度不同的快中慢三種真空淬火油。
行業(yè)使用情況
目前使用國內(nèi)外真空設備的數(shù)量，椐不完全統(tǒng)計有2000余臺套，其中分別在工模具、軸承、油泵油咀、液壓件、齒輪、硬質(zhì)合金等行業(yè)使用。