熱處理新工藝新設備

第一節真空熱處理
   1968年前后,美國海斯公司和日本真空研究所研制出了真空淬火劑,制成油冷和水冷式真空爐,解決了真空熱處理后油中或水中淬火的問題。因此,真空熱處理的范圍就擴大了。由原來只用于稀有金屬、磁性材料、半導體材料的退火,白硬鋼淬火和有色金屬和合金鋼焊接外,擴大到用于工具鋼、不銹鋼、時效硬化鋼以及碳鋼、合金鋼的熱處理和化學熱處理。
   真空熱處理無污染,無氧化脫碳,變形小,為鹽浴加熱變形量的1/5—1/10。這主要是由于加熱均勻、升溫緩慢所致。加工余量可以減小,由于在真空中加熱,零件中存在,的有害雜質、氣體等均可除去,提高了性能和使用壽命。如AISl430不銹鋼螺栓,真空加熱比氫氣保護下加熱強度提高25%。模具的壽命可提高40%。真空滲碳溫度可達1000~C以上,擴散期只需一般氣體滲碳的1/5,所以整個滲碳時間町以顯著縮短,滲層均勻,有效層厚。對形狀復雜、小孔多的工件滲碳效果更為顯著。
   近年來,真空熱處理技術在許多工業國家均有迅速的發展,現有的真空熱處理爐多為周期作業爐,形狀有立式、臥式、臺車式數種。多屑冷壁爐,真空度為o.0133Pa(1Xlo 4mmHg),現在較為先進的有連續作業三室真空爐,裝爐量可達388kg,生產率可達200kg/h。但國外的一些學者對真空熱處理提出不同的看法,他們認為真空熱處理在經濟上是不合算的。因為真窄熱處理原來是處理鈦合金等高溫活潑金屬而采用的。處理普通金屬模具,加熱溫度一般不超過1050℃,熱輻射很小,加熱效率低(因真空中沒有熱的傳導)。因此目前有采用抽真空o.0133Pa后,爐內再充人純氮進行加熱。此外,也可以排除因為高溫加熱零件的鉻和鋁升華。
   一、真空熱處理的一般概念
   1.真空及其度量
   真空不是沒有一點空氣,而是在一個空間內,氣體的大氣壓力低于一個大氣壓的狀態。可廣義地理解為氣體極為稀薄的空間。真空狀態下,氣體稀薄的程度稱為真空度,通常用壓力的大小來表示。
   1958年第一屆國際真空技術會議曾建議用Torr(托)表示真空度的大小。國際單位制(1SO)中規定壓力的單位為帕(Pa)。Pa(帕)是牛頓/米2(N/m2)的
專門名詞,我國在法定計量單位中也把壓力的單位定為Pa。1Torr=lmmHg=
133.322Pao
   各國對真空區域的劃分是不一致的,我國將真空區域劃分為低真空、中真空、高真空。
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