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真空热处理的理论基础

真空热处理是材料改性、先进制造技术的重要领 域,厲于高梢度、优质、节能和淸洁无污染的材料热 处理加工技术。真空热处理设备又称真空热处 绝大部分是采用电阻加热的真空电阻炉。

真空热处理的作用

(1)真空的保护作用一般的金属材料在氧、水蒸气和二氧化碳等氧化性气体^时,由于发生氧化作用,金属表面产生氧完全失去原有的光 泽。同时这些气体还要与中的碳发生反应,使其 表面脱碳。如果加热炉中含有一氧化碳或甲烷气体, 还会使金属表面增对于化学性质非常活泼的钛、 锆以及难熔金钼、钽、铌等,在空气中加热, 除了生成氧氢化物、氮化物外,这些气体向金 属内部使金属的性能严重恶化。氧化,脱碳,增碳及腐蚀等过程,即使在盐浴炉中加热有时也也难避免。

真空热处理是在稀薄气氛中进行的热处理。根据气体分析,真空炉内残存的如水蒸气、二氧化碳 及油脂等有机物蒸气含量非常少,以使被处理的 金属材料产生氧化、脱碳、碳等作用.因此金厲表 面的化学成分和原有表面粗糙度可保持不变。可见真空不但对工件加热起到保护作用,还使表面粗糙度不变,故称为光亮热处理。

(2)表面净化作用在金属表面上经常会附着氧化物、氮化物、氢化物等物质。在真空中加热时,这些化合物因被还原分解或挥发而消失,从而使金属获得光洁的表面。
(3)真空除气作用在真空炉中进行热处理时, 金属工件中的气体被脱出,从而提高了工件的性能。 原因是在大气中冶炼金属时,液态金属要吸收H2、 02、N2 ,。同时金属对气体的溶解度随温度的提高而加大,随温度的下降而减少,液态金厲冷却成型时,气体在金属中的溶解度下降,但由于冷却速度太快,溶解在金属中的气体无法完全释放出来, 而被留在固体金属内部,生成气孔、气泡等缺陷,同时也是钢产生氢脆的原因,吸收气体的金属如果在空气中加热,各种气体会被金属溶解和吸收。

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