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真空热处理工艺解析
来源:原创 | 作者:鼎言热处理 | 发布时间: 2022-03-14 | 790 次浏览 | 分享到:
真空可以指压力小于正常大气压力(负压)的任何气体空间。当金属的热处理过程放置在真空中时,它被称为真空热处理。真空热处理几乎可以实现所有的热处理过程,如淬火、退火、回火、碳渗透、铬渗透等。

真空热处理功能。

      真空可以指压力小于正常大气压力(负压)的任何气体空间。当金属的热处理过程放置在真空中时,它被称为真空热处理。真空热处理几乎可以实现所有的热处理过程,如淬火、退火、回火、碳渗透、铬渗透等。;气体淬火、油淬火、硝酸盐淬火、水淬火、脱气等,也可用于化学热处理。真空状态下负压的程度称为真空度。真空度最常用的单位是Pa和支架(Torr,1Torr=133.3Pa)。气压越低,真空度越高;气压越高,真空度越低。根据真空度的大小,真空通常分为低真空、中真空、高真空和超高真空。此外,真空度通常用真空状态下水蒸气的露点来表示。真空炉中的气体包括残留空气、炉体和工件中释放的气体;润滑油蒸发气体和外部渗透气体非常复杂,必须使用真空泵保持排气,以确保所需的真空度。通过真空热处理获得的金属工件表面可以获得一般热处理所没有的特殊效果,显示出一定的优势。在钢的热处理过程中,真空气氛主要具有以下有益或有害的作用。

(1)脱脂

在热处理之前,由于机械加工或压力成型,工件经常粘在表面。附着在金属表面的油。润滑剂和其他蒸汽压力较高。当真空加热时,它们会发挥或分解成水、氢和一氧化碳等气体,并被真空泵带走,与不同的金属表面发生化学反应,得到无氧化、无腐蚀、非常光滑的表面。然而,生产工作一般仍需提前脱脂,以减少油污染对真空系统的污染。

(2)除气

金属熔化时,液态金属应吸收H2.O2.N2.CO等气体。由于冷却速度确认过快,这些气体留在固体金属中,产生孔隙、白点等冶金缺陷,影响材料的电阻、磁导率、硬度、强度、塑性、韧性等性能。根据气体在金属中的溶解度,与周围环境的分压平方成正比。分压越小,真空度越高。

(3)分解氧化物。

金属表面的氧化膜。腐蚀。氧化物。氢化物在真空加热过程中被恢复、分解或挥发并消失,使金属表面光滑。钢件的真空度可达到0.133~13.3Pa的表面净化效果。金属表面净化后,活性增强,有利于C.N.B等原子的吸收,使化学热处理速度加快,成分均匀。当真空足够时,氧分压低于氧化物分解压力时,表面形成的氧化物可以被分解和去除,以获得明亮的表面。

(4)表面保护。

真空热处理本质上是在非常薄的气氛中进行的,炉内残留的微量气体不足以产生氧化、脱碳材料产生氧化持金属材料表面的化学成分和原始亮度不变。

真空热处理也有以下不利现象。

(1)合金元素蒸发各种金属在不同温度下有不同的蒸汽压力。当真空度增加时,蒸汽压力高的金属(Mn.Cr)容易蒸发,损坏材料本身的化学成分,污染其他金属表面,使零件或材料篮粘结,造成电气短路、材料改性等缺陷。

对于钢来说,真空热处理中最容易蒸发的合金元素是Mn.Cr,它们是钢中常用的金属元素。通常,零件应先抽真空,加热至800℃以下;惰性气体应降低800℃以上的真空度20~26.7Pa。

(2)真空加热油淬导致钢件渗碳。

钢经真空加热后会导致渗碳。例如,当真空度为10-2×1333.3Pa时,当加热温度为900℃时,30crsin2A钢可以发现渗碳。这是因为高温真空加热时表面的净化使材料表面处于活性状态,当热工件与淬火油接触时,在油蒸气的包围下会导致渗碳过程。

一般来说,这种钢渗碳对材料的表面性能有害。减少真空油淬透碳可以延迟工件进入油的时间;淬火初始阶段保持油上低压;工件在浸入油中前稍微氧化。



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