当人们谈论热处理时，通常会从熔炉需要达到多高的温度来转化金属零件谈起。但决定最终结果的往往是淬火（或冷却）过程。
什么是淬火？
淬火是在热处理过程中达到并保持特定温度后冷却金属零件的过程。淬火的方法和速度通常决定了热处理工艺的类别。最常见的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火和表面硬化。每种工艺所产生的质量都有不同的用途，或者是制造多步骤最终产品的不同工艺的一部分。
较慢的淬火时间（如退火或正火）可生产出具有弹性、可弯曲或可挤压成金属丝的金属零件。另一方面，较快的冷却过程可以产生表面硬化或贯穿硬化的零件，这对于制造从螺栓、钻头到凸轮轴的任何零件都是必要的。对淬火件进行回火，将金属重新加热到稍低的温度，冷却时间较慢，这有助于放松金属的部分内应力，同时增加强度，从而产生一种脆性较低、韧性较高的材料。
通常情况下，一个零件可能要经过多次热处理操作。将多步骤热处理过程想象成这样是很有帮助的：想象一下，将一个柔韧的金属圆盘切割成齿轮的轮廓，然后在高温炉中淬火，磨削以达到所需的公差，最后回火以增加延展性。在每一道工序中，金属的质量都会发生变化，从而使加工更加容易，精确地确定边缘，或确保完成工件的使用寿命。
每种工艺和相应的最终产品在当今的制造业中都发挥着重要作用。因此，益普生不断想方设法为客户提供更多的淬火工艺选择和更好的控制。
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1978 年，美国益普生公司的总工程师克雷格-莫勒（Craig Moller）开始在益普生公司工作时，真空炉能够使用 40 马力的电机处理高达 10 psi 的正压气体冷却溶液。这大致相当于潜入十英尺深的水池，或者相当于一个非常扁平的汽车轮胎内的气压。"莫勒回忆说："这在当时是最先进的技术。
如今，Ipsen 已制造出配有 600 马力冷却电机的窑炉，可提供高达 15 巴的淬火压力。这大约是 45 年前设备压力的十倍。
气体压力之所以重要，是因为热力学。无论是固体、液体还是气体，物质的密度越大，热量就越容易从一种物质传递到另一种物质。这就是为什么真空隔热保温杯能比塑料杯更持久地保持热饮的温度和冷饮的温度，因为真空能最大限度地减少热量的传递。
莫勒解释了为什么淬火压力是多年来创新的一个重要方面，"当气体压力增加三倍时，淬火系统和被淬火部件的冷却速度就会增加一倍。
在淬火用于制造模具的特定金属时，快速清洁的淬火系统至关重要。例如，"当客户在寻找用于制造电动汽车部件的铝挤压模具时，这些高压真空炉可以提供清洁的模具，这些模具经过表面淬火，可以延长模具的使用寿命，"Moller 解释说。这些清洁的模具可以确保挤压部件的高精度。
扮酷
曾几何时，淬火工艺的竞争主要集中在压力上--压力越大，零件冷却越快。早期，热处理创新的 90% 都集中在加热工艺上。最终，由于需要减少因裂纹和热变形而产生的废品，淬火工艺需要更好的解决方案。"这是一个巨大的变化，"Ipsen 技术总监 Jim Grann 解释说。"现在，在开发加热和淬火技术方面，双方的比例接近 50/50"。
自 1978 年阿巴尔公司与益普生公司合并之前，Grann 就开始参与创新过程。"推动淬火技术革新的原因是需要尽可能快地冷却，同时提供工艺的可控性。不受控制的冷却速度会增加零件的内在应力。加快冷却速度而不产生变形是关键所在。
如果热电偶在淬火过程中发现异常反应，如今的 PLC 控制装置可以实时做出反应，在加工过程中对配方进行修改。"例如，配方可能表明，部件的核心温度和表面温度的温差可能不会超过一个特定的范围。PLC 可以监控温度，并通过减压、气体循环甚至重新加热熔炉来减慢淬火速度。Grann 解释说："零件先从外部升温，但也会先从外部冷却，因此可以告诉熔炉做出相应的反应。
Ipsen 不同系列的真空炉与现代化的 PLC 系统相结合，为最终用户提供了前所未有的工艺控制能力。TITAN、MetalMaster 和 TurboTreater 系列采用 360 度流动设计，具有广泛的淬火能力，可用于数十种不同的热处理工艺。Turbo²Treater 和 VUTK 等专用生产线可用于解决需要对淬火气流进行严格控制的特定、频繁重复的配方，可从炉腔内的任何角度提供定向气体冷却。
"有时，单向气流是有意义的。想想淬火一根长管。如果气体从两端同时流入，它们就会在中间相遇，形成一个静态死区。交替从一端流入气体，然后再从另一端流入气体，可以最大限度地减少温差，"Grann 解释道。
定向淬火气体选项、可变压力控制和主动温度监控可使操作员确保具有简单或复杂几何形状的部件具有相同的成功率。"如果你告诉我们你想做什么，使用什么材料，一天、一周或一个月要加工多少工件--告诉我们你想达到什么目的，我们就能找到解决方案"。
有了一系列炉子设计和 PLC 控制选项，Grann 确信 Ipsen 可以为任何工艺设计炉子。"Grann喃喃自语道："就像我的丰田 4Runner 不能以 240 英里/小时的速度行驶一样......我们也不能违背物理原理，有些淬火速率是我们做不到的。
像莫勒和格兰在其职业生涯中所见证的淬火式创新，主要是通过在不断变化的市场中努力满足独特的客户需求而实现的。
如果您有独特的淬火问题需要定制解决方案，请联系我们 sales@ipsenusa.com 或致电 800-727-7625。