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真空熱處理

日期:2019-08-30 14:56
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摘要: 真空熱處理即真空技術與熱處理兩個專業相結合的綜合技術,是指熱處理工藝的全部和部分是在真空狀態下進行的。真空熱處理幾乎可實現全部熱處理工藝,如淬火、退火、回火、滲碳、滲鉻、氮化,在淬火工藝中可實現氣淬、油淬、硝鹽淬火、水淬等,它與普通熱處理相比較具有以下優點。 1、不氧化、不脫碳、不增碳對工件內部和表麵有良好的保護作用 氧化使金屬表麵失去金屬光澤,表麵粗糙度增加,精度下降,並且鋼表麵氧化皮往往是造成淬火軟點和淬火開裂的根源,氧化使鋼件強度降低,其他力學性能下降。而脫碳(見圖1)...

真空熱處理即真空技術與熱處理兩個專業相結合的綜合技術,是指熱處理工藝的全部和部分是在真空狀態下進行的。真空熱處理幾乎可實現全部熱處理工藝,如淬火、退火、回火、滲碳、滲鉻、氮化,在淬火工藝中可實現氣淬、油淬、硝鹽淬火、水淬等,它與普通熱處理相比較具有以下優點。


1、不氧化、不脫碳、不增碳對工件內部和表麵有良好的保護作用

氧化使金屬表麵失去金屬光澤,表麵粗糙度增加,精度下降,並且鋼表麵氧化皮往往是造成淬火軟點和淬火開裂的根源,氧化使鋼件強度降低,其他力學性能下降。而脫碳(見圖1)是指鋼在加熱時表麵碳含量降低的現象。


圖1

一般情況下,鋼的氧化脫碳同時進行,脫碳層由於被氧化,碳含量降低會明顯降低鋼的淬火硬度、耐磨性、及疲勞性能,高速鋼脫碳會降低紅硬性(如圖2)。


圖2

而真空熱處理由於金屬是在一定的真空度下加熱,工件避免了與氧氣接觸,工件沒有氧化,無脫碳,可以得到光亮的表麵及較好的熱處理質量,同時在真空狀態下,也不會發生還原反應,也就不會發生增碳現象。從下麵工件表麵添加保護劑後與真空淬火時的金相圖比較,可較明顯看到真空熱處理的優勢所在。如圖3、圖4所示:


圖3

圖3 40Cr滲碳後淬火、回火處理,馬氏體3級,殘餘奧氏體2級,少量顆粒狀碳化物1級,表層及次表層馬氏體組織粗細有別。


圖4

圖4 40Cr真空淬火 組織為中碳馬氏體以及少量黑色條狀回火馬氏體。加熱均勻,表麵無氧化脫碳。


2、提高整體機械性能、脫氣和促進金屬表麵的淨化作用

真空對液態金屬有明顯的除氣效果,對固態金屬中溶解的氣體也有很好的排除作用。金屬中*有害的氣體是氫。采用真空加熱時,可使金屬和合金中的氫迅速降至*低程度,消除氫脆,從而提高材料的塑性、韌性和疲勞強度,提高了工件的整體機械性能。金屬和合金在真空中加熱時,如果真空度低於相應氧化物的分解壓力,這種氧化物就會發生分解,形成的遊離氧立即被排出真空室,使金屬表麵質量,進一步改善,甚至使表麵達到活化狀態,起到淨化作用。


3、工件變形小

一般來說,被處理的工件在爐內靠熱輻射加熱,內外溫差較小,熱應力小,因而決定了真空熱處理工藝處理的零件變形小,同時在真空下加熱和在真空下淬火,自動完成,避免了熱態下工件在空氣中的搬運(鹽浴處理及氣氛保護處理雖在絕氧的環境裏加熱,但仍在空氣或含有氧分子的淬火介質中完成淬火),減少了人為加工變形。如Cr12MoV材質的滾絲輪,分別真空熱處理和鹽浴處理,真空熱處理比鹽浴處理變形量小70%,產品合格率高。


4、可減少工件含金元素揮發性

真空熱處理能在可控氣氛下加熱和真空淬火,從而減少了工件含金元素揮發性,保證了工件的熱處理質量。


5、其他

真空熱處理爐熱效率高,可實現快速升溫和降溫;穩定性和重複性好。工作環境好,操作安全,沒有汙染和公害。

來源:熱處理生態圈

END

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