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真空熱處理爐的技術(shù)特點(diǎn)

更新時(shí)間:2018-04-15      瀏覽次數(shù):1081

     真空熱處理爐是真空技術(shù)與熱處理技術(shù)相結(jié)合的新型熱處理技術(shù),真空熱處理所處的真空環(huán)境指的是低于一個(gè)大氣壓的氣氛環(huán)境,包括低真空、中等真空、高真空和超高真空,真空熱處理實(shí)際也屬于氣氛控制熱處理。真空熱處理是指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態(tài)下進(jìn)行的,真空熱處理可以實(shí)現(xiàn)幾乎所有的常規(guī)熱處理所能涉及的熱處理工藝,但熱處理質(zhì)量大大提高。與常規(guī)熱處理相比,真空熱處理的同時(shí),可實(shí)現(xiàn)無(wú)氧化、無(wú)脫碳、無(wú)滲碳,可去掉工件表面的磷屑,并有脫脂除氣等作用,從而達(dá)到表面光亮凈化的效果。
  真空滲氮有人稱為真空排氣式氮碳共滲,其特點(diǎn)是通過真空技術(shù),使金屬表面活性化和清凈化。在加熱、保溫、冷卻的整個(gè)熱處理過程中,不純的微量氣體被排出,含活性物質(zhì)的純凈復(fù)合氣體被送入,使表面層相結(jié)構(gòu)的調(diào)整和控制、質(zhì)量的改善、效率的提高成為可能。經(jīng)X射線衍射分析證實(shí),真空滲氮處理后,滲層中的化合物層是ε單相組織,沒有其他脆性相(如Fe3C、Fe3O4)存在,所以硬度高,韌性好,分布也好。“白層”單相ε化合物層可達(dá)到的硬度和材質(zhì)成分有關(guān)。材質(zhì)中含Cr量越高,硬度也呈增加趨勢(shì)。Cr13%時(shí),硬度可達(dá)到1200HV;含Cr18%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),余同)時(shí),硬度可達(dá)1500HV;含Cr25%時(shí),硬度可達(dá)1700HV。無(wú)脆性相的單相ε化合物層的耐磨性比氣體氮碳共滲組織的耐磨性高,抗摩擦燒傷、抗熱膠合、抗熔敷、抗熔損性能都很優(yōu)異。但該“白層”的存在對(duì)有些模具和零件也有不利之處,易使鍛模在鍛造初期引起龜裂,焊接修補(bǔ)時(shí)易生成針孔。真空滲氮還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),就是通過對(duì)送入爐內(nèi)的含活化物質(zhì)的復(fù)合氣體的種類和量的控制,可以得到幾乎沒有化合物層(白層),而只有0.1-1mm擴(kuò)散層的組織。其原因可能是在真空爐排氣至0.l33Pa(1×10-3Torr)后形成的,另一個(gè)原因是帶有活性物質(zhì)的復(fù)合氣體在短時(shí)間內(nèi)向鋼中擴(kuò)散形成的組織。這種組織的優(yōu)點(diǎn)是耐熱沖擊性、抗龜裂性能優(yōu)異。因而對(duì)實(shí)施高溫回火的熱作模具,如用高速鋼或4Cr4MoSiV(H13)鋼制模具可以得到表面硬度高、耐磨性好、耐熱沖擊性好、抗龜裂而又有韌性的綜合性能;但僅有擴(kuò)散層組織時(shí),模具的抗咬合性、耐熔敷、熔損性能不夠好。由于模具或機(jī)械零件的服役條件和對(duì)性能的要求不一,在進(jìn)行表面熱處理時(shí),必需調(diào)整表面層的組織和性能。真空滲氮除應(yīng)用于工模具外,對(duì)提高精密齒輪和要求耐磨耐蝕的機(jī)械零件以及彈簧等的性能都有明顯效果,可接受處理的材質(zhì)也比較廣泛。
  真空清洗與干燥技術(shù)目前有的熱處理還離不開清洗干燥工序,尤其需油冷的各類熱處理,清洗干燥的任務(wù)更繁重、難度也更大。上使用效果佳的清洗劑是鹵素系清洗劑。發(fā)達(dá)國(guó)家,如日本使用的鹵素系清洗劑的比例如表1所示。其中三氯乙烷、氟里昂因?qū)倨茐拇髿獬粞鯇游镔|(zhì),已被禁止使用。其他鹵素系物質(zhì)也因?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境、人、畜有害而被限制使用。所以各國(guó)都在研究各種替代型的清洗干燥技術(shù)。

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