蒸汽处理操作与设备介绍

高速工具钢刀具或热作模具的蒸汽处理可在由井式回火炉经改装的密封式炉内进行，市场上也有带蒸汽发生装置的蒸汽处理专用炉出售。进行处理时，必须在入炉前仔细清洗，去除表面油污及一切附着物，使其具有清洁、活性的表面，否则会影响色泽及均匀性。高速工具钢刀具蒸汽处理工艺如图3-7所示。在加热阶段必须加大通气量，快速驱赶炉内空气。当出口口径一定时，炉内压力反映通汽量的大小。排气阶段的压力应比正常氧化时的压力高1倍左右。氧化过程必须保持一定压力，一是为了防止空气进入，二是给表面发生的氧化过程提供足够的新鲜气源，并促使氧化产生的H₂气随蒸汽排除。氧化结束出炉后空冷，并于适当的温度浸入热油中，使氧化层微孔中充满油，更好地起到防腐蚀和美观的作用。经540～560℃×1～2h蒸汽处理后，一般可以获得2～4μm的氧化层。当氧化膜太薄时，色泽发淡，耐蚀性达不到要求，则可采取图3-7所示中间停蒸汽10～15min的办法，这是节省时间而有效的措施；也有的单位蒸汽处理时采用预热、加热两台炉子，大部分单位用一台炉子。

图3-7 高速工具钢刀具蒸汽处理工艺

蒸汽处理时氧化膜厚度与温度及时间的关系如图3-8和图3-9所示。

从图3-8和图3-9可知，在装炉量、气体流量良好的前提下，氧化速度相当快，在530℃，30min即可形成2μm左右的氧化层。在实际生产中，由于密集装料、料筐隔阻等原因，形成相同厚度的氧化膜要比图3-9中所示的时间长些，但也不会超过2h。

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图3-8 氧化膜厚度与氧化温度的关系

注：氧化时间为30min。

图3-9 氧化膜厚度与处理时间的关系

注：氧化温度为530°C。