直徑6mm以下的小刀具由于變形、容易掉落鹽浴中等問題無法直接在鹽浴中加熱淬火，需制作專用工裝，裝套筒隔鹽加熱。雖然對套筒進(jìn)行預(yù)抽真空，但受預(yù)抽真空的程度、套筒本身的氧化狀態(tài)、鹽爐溫度波動大等影響所淬刀具還是會產(chǎn)生氧化脫碳、硬度穩(wěn)定性差等問題。采用自動控制的真空爐加熱淬火，很好的解決了這些問題，質(zhì)量穩(wěn)定性大大提高，而且一次裝爐量大，省時省力。但在真空淬火時又遇到其他一些問題：
小刀具的真空淬火多種問題解決方法
1.淬火后刀具相互粘連問題
對于細(xì)長桿狀的小刀具，為防止加熱變形，裝爐要求自然垂直豎立。生產(chǎn)上采用裝入套筒的方法，即將幾十件刀具理順插入一個套筒中立直。為防止刀具歪斜，必須使套筒內(nèi)的刀具緊密靠攏。在這種情況下真空淬火后時常出現(xiàn)刀具粘連的現(xiàn)象，嚴(yán)重時粘成一團很難磕開。造成粘連的原因是由于鉻等合金元素在真空狀態(tài)下蒸發(fā)，蒸發(fā)出來的氣體狀金屬粘附在刀具表面造成相互粘連，不僅污染表面影響光度，還會造成工件表面硬度低、軟點等問題。
為減小或防止粘連必須注意，加熱到850℃以上時及時回充氮氣分壓，通過降低真空度防止這類現(xiàn)象的產(chǎn)生。對這種密集排列的情況而言，回充氮氣的分壓應(yīng)保持在800～1000Pa才能使淬火的刀具光亮無粘連。
小刀具的真空淬火多種問題解決方法
2.真空淬火的刀具不耐回火，硬度低
國產(chǎn)真空爐，6bar壓力淬火的普通高速鋼刀具，560℃回火后沒有二次硬化現(xiàn)象，有時甚至存在硬度下降的趨勢，反映出的結(jié)果是不耐回火。為防止回火時硬度下降，我們選用下限溫度540～550℃回火。
高速鋼刀具在熱處理過程中冷卻速度是一個極為重要的因素，理想的冷卻速度是“快”到可以使其在奧氏體化溫度達(dá)到的平衡狀態(tài)能“凍結(jié)”下來，這種狀態(tài)的鋼進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕鼗饘⒕哂?佳的韌性和硬度。但在實際淬火時，存在著使溶于奧氏體中的碳化物重新析出的傾向，特別是在1000～800℃范圍其析出速度達(dá)到峰值。這種過共析碳化物的析出使基體中的碳和合金元素貧乏，從而降低鋼在回火時產(chǎn)生二次硬化的勢能，還會降低鋼的硬度和韌性。法國愛和高速鋼公司對1000～800℃之間的不同冷卻速率對*終硬度的影響進(jìn)行了試驗研究，認(rèn)為要避免硬度的損失，必須以至少7℃/s的速度冷卻，這時淬火的壓力應(yīng)達(dá)到10bar，而且爐內(nèi)氣體的吹向、循環(huán)及冷卻方式等也要設(shè)置合理。
小刀具的真空淬火多種問題解決方法
3.同爐淬火的刀具紅硬性有差別
真空爐淬火的刀具，經(jīng)正常溫度回火后硬度均勻性較好，偏差1.5HRC左右。但經(jīng)590～600℃回火后硬度偏差加大。用法國愛和公司EM35鈷高速鋼制作的M3以下規(guī)格的絲錐，同爐淬火550℃回火三次后，硬度65.7～66.8HRC，均勻性很好。再經(jīng)600℃×2h回火后，硬度高低不均。
可以看出，高溫回火后，硬度大約10%在62～63HRC，20%在65～66HRC，其余70%為63～65HRC。600℃回火后硬度散差加大說明在紅硬性上有差別。
小刀具的真空淬火多種問題解決方法
真空爐中的加熱主要依靠輻射傳熱的方式進(jìn)行，對流傳熱作用很少，因此靠近加熱元件的刀具比“背陰”（不直接面向輻射體的一方）處要快，相應(yīng)的在淬火加熱溫度下的保溫時間也就不同，碳化物的溶解程度不同，致使紅硬性上有差別。另外360°方向吹氣冷卻的真空爐，氣流吹向負(fù)載的周邊，四周比心部的冷卻要快，進(jìn)一步加劇了紅硬性的差別。要想解決這種差異，一方面適當(dāng)延長淬火保溫時間，保證爐內(nèi)各部位的刀具都燒透，另一方面真空爐本身的冷卻方式、冷卻速度也有影響，如冷卻風(fēng)機的啟動方式、爐內(nèi)氣體的流向等。目前，真空爐氣體的冷卻方式除360°圓周冷卻方式外還有上下方形冷卻方式，上下方形冷卻時氣流穿過負(fù)載，有利于多層放置的小工件。所以，應(yīng)根據(jù)工件的特點選用相應(yīng)的爐型。