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    真空泵系統在真空熱處理中的應用

    一、真空泵系統熱處理需要注意的幾點:

    1.真空爐處置鈦合金時,不宜用氮氣作為冷卻氣體,由于鈦和氮在高溫下反響,構成金黃色的氮化鈦。

    2.真空爐活動銜接局部全部采用O型橡膠圈密封銜接,此局部均通水冷卻。

    3.工件在真空狀態下淬火,應運用真空淬火油,此油具有較低的飽和蒸氣壓。

    4.真空爐的頤養應在真空或充純氮狀態下,防止平常不用時吸氣,吸潮。

    5.國內真空爐的壓升率應不大于1.33Pa/h ,國外某些企業的規范為0.67Pa/h

    6.真空加熱以輻射為主,工件在爐內應該堅持間距。

    7.升溫過程中,工件及爐內資料會放氣,使真空度降落。

    8.真空回火、真空退火、真空固溶處置及真空時效的加熱溫度普通與常規處置時加熱溫度相同。

    9.真空回火爐應該具有快冷安裝。冷卻水的壓力應該大于0.2Mpa,流量應可調。

    10.冷卻氣體:鋼普通采用百分之99.995純度的氮氣,高溫合金采用百分之99.999的氮氣或氬氣,鈦合金采用百分之99.995的氬氣。

    11.升溫:放入工件后,普通先預抽至6.67Pa時方可升溫加熱。

    二、金屬常用熱處理的幾種方法:

    將金屬工件在 1個大氣壓以下(即負壓下)加熱的金屬熱處置工藝。20世紀20年代末﹐隨著電真空技術的開展﹐呈現了真空熱處置工藝﹐當時還僅用於退火和脫氣。由於設備的限制﹐這種工藝較長時間未能取得大的停頓。60~70年代﹐陸續研製勝利氣冷式真空熱處置爐﹑冷壁真空油淬爐和真空加熱高壓氣淬爐等﹐使真空熱處置工藝得到了新的開展。在真空中停止滲碳﹐在真空中等離子場的作用下停止滲碳﹑滲氮或滲其他元素的技術停頓﹐又使真空熱處置進一步擴展了應用范圍。
    特性

    金屬零件在真空中的熱處置能避免氧化脫碳并具有脫氣效應﹐但金屬元素可能蒸發。

    避免氧化脫碳

    真空熱處置爐的加熱室在工作時處於接近真空狀態﹐僅存在微量一氧化碳和氫氣等﹐它們對於加熱的金屬是復原性的﹐不發作氧化脫碳的反響﹔同時還能使已構成的氧化膜復原﹐因而加熱后的金屬工件外表能夠堅持原來的金屬光澤和良好的外表性能。

    脫氣效應

    金屬零件在真空環境中加熱時﹐金屬中的有害氣體﹐例如鈦合金中的氫和氧﹐會在高溫下逸出﹐有利於進步金屬的機械性能。

    金屬元素蒸發

    各種元素都有本身的蒸氣壓﹐假如環境中的壓力低於某種元素的蒸氣壓﹐這種元素就會蒸發。在真空熱處置時﹐應依據鋼中所含合金元素的蒸氣壓來選擇加熱時的真空度或溫度﹐以防止合金元素蒸發。

    工藝

    真空熱處置可用於退火﹑脫氣﹑固溶熱處置﹑淬火﹑回火和沉淀硬化等工藝。在通入恰當介質后﹐也可用於化學熱處置。

    真空中的退火﹑脫氣﹑固溶處置主要用於純潔水平或外表質量請求高的工件﹐如難熔金屬的軟化和去應力﹑不銹鋼和鎳基合金的固溶處置﹑鈦和鈦合金的脫氣處置﹑軟磁合金改善導磁率和矯頑力的退火﹐以及請求光亮的碳鋼﹑低合金鋼和銅等的光亮退火。真空中的淬火有氣淬和液淬兩種。氣淬行將工件在真空加熱后向冷卻室中充以高純度中性氣體(如氮)停止冷卻。適用於氣淬的有高速鋼和高碳高鉻鋼等馬氏體臨界冷卻速度較低的資料。液淬是將工件在加熱室中加熱后﹐移至冷卻室中充入高純氮氣并立刻送入淬火油槽﹐快速冷卻。假如需求高的外表質量﹐工件真空淬火和固溶熱處置后的回火和沉淀硬化仍應在真空爐中停止。

    真空滲碳是將工件裝入真空爐中﹐抽真空并加熱﹐使爐內凈化﹐到達滲碳溫度后通入碳氫化合物(如丙烷)停止滲碳﹐經過一定時間后切斷滲碳劑﹐再抽真空停止擴散。這種辦法可完成高溫滲碳(1040℃)﹐縮短滲碳時間。滲層中不呈現內氧化﹐也不存在滲碳層外表的含碳量低於次層的問題﹐并可經過脈衝方式真空滲碳﹐使盲孔和小孔取得平均滲碳層。

    應用

    零件經真空熱處置后﹐畸變小﹐質量高﹐且工藝自身操作靈敏﹐無公害。因而真空熱處置不只是某些特殊合金熱處置的必要手腕﹐而且在普通工程用鋼的熱處置中也取得應用﹐特別是工具﹑模具和精細耦件等﹐經真空熱處置后運用壽命較普通熱處置有較大的進步。例如某些模具經真空熱處置后﹐其壽命比原來鹽浴處置的高40~400%﹐而有許多工具的壽命可進步3~4倍左右。此外﹐真空加熱爐可在較高溫度下工作﹐且工件能夠堅持干凈的外表﹐因此能加速化學熱處置的吸附和反響過程。因而﹐某些化學熱處置﹐如滲碳﹑滲氮﹑滲鉻﹑滲硼﹐以及多元共滲都能得到更快﹑更好的效果。


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