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啥叫真空热处理?这种工艺的特点在哪?

时间:2018-11-02   浏览次数:682

真空热处理是将金属工件在1个大气压以下(即负压下)加热的金属热处理工艺。


真空热处理具有以下的优点:

真空热处理几乎可实现全部热处理工艺,如淬火、退火、回火、渗碳、氮化,在淬火工艺中可实现气淬、油淬、硝盐淬火、水淬等,还可以进行真空钎焊、烧结、表面处理等。

真空热处理炉热效率高,可实现快速升温和降温,可实现无氧化、无脱碳、无渗碳,可去掉工件表面的磷屑,并有脱脂除气等作用,从而达到表面光亮净化的效果,使模具变得相对光亮。

一般来说,被处理的工件在炉内加热缓慢,内热温差较小,热应力小,因而变形小,产品合格率高,并且工件真空热处理后的硬度是普通热处理的3-5倍。对于一些价值很高的精密工件,比如大型精密模具特别重要,真空热处理大大提高了其使用寿命,最终结果原本企业一年使用10个精密模具,现在只需要使用2-3个精密模具。企业大大节约了生产成本,提高了经济效益。

被处理的工件没有氢脆危险,对钛材和难熔金属壳防止表面氢脆,真空热处理工艺的稳定性和重复性好。

相比普通热处理的工作环境,真空热处理的工作环境较好,操作安全,并且真空热处理技术没有污染和公害,是国际上公认的“绿色热处理”。

真空热处理技术依靠真空热处理炉来实现,真空热处理炉的特点如下:

1、水冷装置,真空热处理炉的炉壳、炉盖、电热元件导别处置(水冷电极)、中间真空隔热门等部件,均在真空、受热状态下工作。在这种极为不利的条件下工作,必须保证各部件的结构不变形、不损坏,真空密封圈不过热、不烧毁。因此,各部件应该根据不同的情况设置水冷装置,以保证真空热处理炉能够正常运行并有足够的使用寿命。

2、采用低电压大电流:在真空容器内,当真空空度为几托一lxlo-1托的范围内时,真空容器内的通电导体在较高的电压下,会产生辉光放电现象。在真空热处理炉内,严重的会产生弧光放电,烧毁电热元件、隔热层等,造成重大事故和损失。因此,真空热处理炉的电热元件的工作电压,一般都不超过80—100伏。同时在电热元件结构设计时要采取有效措施,如尽量避免有尖端的部件,电极间的间距不能太小窄,以防止辉光放电或者弧光放电的发生。

3、大部分加热与隔热材料只能在真空状态下使用:真空热处理炉的加热与隔热衬料是在真空与高温下工作的,因而对这些材料提出了耐高温,蒸汽压低,辐射效果好,导热系数小等要求。对抗氧化性能要求不高。所以,真空热处理炉广泛采用了钽、钨、钼和石墨等作加热与隔热构料。这些材料在大气状态下极易氧化,因此,常规热处理炉不能采用这些加热与隔热材料。

4、严格的真空密封:金属零件进行真空热处理均在密闭的真空炉内进行,因此,获得和维持炉子原定的漏气率,保证真空炉的工作真空度,对确保零件真空热处理的质量有着非常重要的意义。所以真空热处理炉的一个关键问题,就是要有可靠的真空密封结构。为了保证真空炉的真空性能,在真空热处理炉结构设计中必须道循一个基本原则,就是炉体要采用气密焊接,同时在炉体上尽量少开或者不开孔,少采用或者避免采用动密封结构,以尽量减少真空泄漏的机会。安装在真空炉体上的部件、附件等如水冷电极、热电偶导出装置也都必须设计密封结构。

5、自动化程度高:真空热处理炉的自动化程度之所以较高,是因为金属工件的加热、冷却等操作,需要十几个甚至几十个动作来完成。这些动作内在真空热处理炉内进行,操作人员无法接近。同时,有些动作如加热保温结束后,金属工件进行淬火工序须六个动作并且要在15秒钟以内完成。在这样迅速的条件来完成许多动作,是很容易造成操作人员的紧张而构成误操作。因此,只有较高的自动化才能准确、及时按程序协调动。

 
 
 
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