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真空泵系統(tǒng)在真空熱處理中的應(yīng)用

時(shí)間：2011/11/24 來(lái)源：浙江揚(yáng)子江泵業(yè)有限公司

一、真空泵系統(tǒng)熱處理需要注意的幾點(diǎn)：

1．真空爐處置鈦合金時(shí)，不宜用氮?dú)庾鳛槔鋮s氣體，由于鈦和氮在高溫下反響，構(gòu)成金黃色的氮化鈦。

2．真空爐活動(dòng)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(tài)下淬火，應(yīng)運(yùn)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(yǎng)應(yīng)在真空或充純氮狀態(tài)下，防止平常不用時(shí)吸氣，吸潮。

5．國(guó)內(nèi)真空爐的壓升率應(yīng)不大于1.33Pa/h ，國(guó)外某些企業(yè)的規(guī)范為0.67Pa/h

6．真空加熱以輻射為主，工件在爐內(nèi)應(yīng)該堅(jiān)持間距。

7．升溫過(guò)程中，工件及爐內(nèi)資料會(huì)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(shí)效的加熱溫度普通與常規(guī)處置時(shí)加熱溫度相同。

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

10．冷卻氣體：鋼普通采用百分之99.995純度的氮?dú)猓邷睾辖鸩捎冒俜种?9.999的氮?dú)饣驓鍤�，鈦合金采用百分�?9.995的氬氣。

11．升溫：放入工件后，普通先預(yù)抽至6.67Pa時(shí)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(gè)大氣壓以下(即負(fù)壓下)加熱的金屬熱處置工藝。20世紀(jì)20年代末﹐隨著電真空技術(shù)的開(kāi)展﹐呈現(xiàn)了真空熱處置工藝﹐當(dāng)時(shí)還僅用於退火和脫氣。由於設(shè)備的限制﹐這種工藝較長(zhǎng)時(shí)間未能取得大的停頓。60～70年代﹐陸續(xù)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(kāi)展。在真空中停止?jié)B碳﹐在真空中等離子場(chǎng)的作用下停止?jié)B碳﹑滲氮或滲其他元素的技術(shù)停頓﹐又使真空熱處置進(jìn)一步擴(kuò)展了應(yīng)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(yīng)﹐但金屬元素可能蒸發(fā)。

避免氧化脫碳

真空熱處置爐的加熱室在工作時(shí)處?kù)督咏婵諣顟B(tài)﹐僅存在微量一氧化碳和氫氣等﹐它們對(duì)於加熱的金屬是復(fù)原性的﹐不發(fā)作氧化脫碳的反響﹔同時(shí)還能使已構(gòu)成的氧化膜復(fù)原﹐因而加熱后的金屬工件外表能夠堅(jiān)持原來(lái)的金屬光澤和良好的外表性能。

脫氣效應(yīng)

金屬零件在真空環(huán)境中加熱時(shí)﹐金屬中的有害氣體﹐例如鈦合金中的氫和氧﹐會(huì)在高溫下逸出﹐有利於進(jìn)步金屬的機(jī)械性能。

金屬元素蒸發(fā)

各種元素都有本身的蒸氣壓﹐假如環(huán)境中的壓力低於某種元素的蒸氣壓﹐這種元素就會(huì)蒸發(fā)。在真空熱處置時(shí)﹐應(yīng)依據(jù)鋼中所含合金元素的蒸氣壓來(lái)選擇加熱時(shí)的真空度或溫度﹐以防止合金元素蒸發(fā)。

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(dāng)介質(zhì)后﹐也可用於化學(xué)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(zhì)量請(qǐng)求高的工件﹐如難熔金屬的軟化和去應(yīng)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(dǎo)磁率和矯頑力的退火﹐以及請(qǐng)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?dú)獠⒘⒖趟腿氪慊鹩筒郓o快速冷卻。假如需求高的外表質(zhì)量﹐工件真空淬火和固溶熱處置后的回火和沉淀硬化仍應(yīng)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?fàn)t內(nèi)凈化﹐到達(dá)滲碳溫度后通入碳?xì)浠衔?如丙烷)停止?jié)B碳﹐經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后切斷滲碳劑﹐再抽真空停止擴(kuò)散。這種辦法可完成高溫滲碳(1040℃)﹐縮短滲碳時(shí)間。滲層中不呈現(xiàn)內(nèi)氧化﹐也不存在滲碳層外表的含碳量低於次層的問(wèn)題﹐并可經(jīng)過(guò)脈衝方式真空滲碳﹐使盲孔和小孔取得平均滲碳層。

應(yīng)用

零件經(jīng)真空熱處置后﹐畸變小﹐質(zhì)量高﹐且工藝自身操作靈敏﹐無(wú)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(yīng)用﹐特別是工具﹑模具和精細(xì)耦件等﹐經(jīng)真空熱處置后運(yùn)用壽命較普通熱處置有較大的進(jìn)步。例如某些模具經(jīng)真空熱處置后﹐其壽命比原來(lái)鹽浴處置的高40～400％﹐而有許多工具的壽命可進(jìn)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(jiān)持干凈的外表﹐因此能加速化學(xué)熱處置的吸附和反響過(guò)程。因而﹐某些化學(xué)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。