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啥叫真空熱處理?這種工藝的特點在哪?

時間:2018-11-02   瀏覽次數:847

真空熱處理是將金屬工件在1個大氣壓以下(即負壓下)加熱的金屬熱處理工藝。


真空熱處理具有以下的優點:

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、氮化,在淬火工藝中可實現氣淬、油淬、硝鹽淬火、水淬等,還可以進行真空釬焊、燒結、表面處理等。

真空熱處理爐熱效率高,可實現快速升溫和降溫,可實現無氧化、無脫碳、無滲碳,可去掉工件表面的磷屑,并有脫脂除氣等作用,從而達到表面光亮凈化的效果,使模具變得相對光亮。

一般來說,被處理的工件在爐內加熱緩慢,內熱溫差較小,熱應力小,因而變形小,產品合格率高,并且工件真空熱處理后的硬度是普通熱處理的3-5倍。對于一些價值很高的精密工件,比如大型精密模具特別重要,真空熱處理大大提高了其使用壽命,最終結果原本企業一年使用10個精密模具,現在只需要使用2-3個精密模具。企業大大節約了生產成本,提高了經濟效益。

被處理的工件沒有氫脆危險,對鈦材和難熔金屬殼防止表面氫脆,真空熱處理工藝的穩定性和重復性好。

相比普通熱處理的工作環境,真空熱處理的工作環境較好,操作安全,并且真空熱處理技術沒有污染和公害,是國際上公認的“綠色熱處理”。

真空熱處理技術依靠真空熱處理爐來實現,真空熱處理爐的特點如下:

1、水冷裝置,真空熱處理爐的爐殼、爐蓋、電熱元件導別處置(水冷電極)、中間真空隔熱門等部件,均在真空、受熱狀態下工作。在這種極為不利的條件下工作,必須保證各部件的結構不變形、不損壞,真空密封圈不過熱、不燒毀。因此,各部件應該根據不同的情況設置水冷裝置,以保證真空熱處理爐能夠正常運行并有足夠的使用壽命。

2、采用低電壓大電流:在真空容器內,當真空空度為幾托一lxlo-1托的范圍內時,真空容器內的通電導體在較高的電壓下,會產生輝光放電現象。在真空熱處理爐內,嚴重的會產生弧光放電,燒毀電熱元件、隔熱層等,造成重大事故和損失。因此,真空熱處理爐的電熱元件的工作電壓,一般都不超過80—100伏。同時在電熱元件結構設計時要采取有效措施,如盡量避免有尖端的部件,電極間的間距不能太小窄,以防止輝光放電或者弧光放電的發生。

3、大部分加熱與隔熱材料只能在真空狀態下使用:真空熱處理爐的加熱與隔熱襯料是在真空與高溫下工作的,因而對這些材料提出了耐高溫,蒸汽壓低,輻射效果好,導熱系數小等要求。對抗氧化性能要求不高。所以,真空熱處理爐廣泛采用了鉭、鎢、鉬和石墨等作加熱與隔熱構料。這些材料在大氣狀態下極易氧化,因此,常規熱處理爐不能采用這些加熱與隔熱材料。

4、嚴格的真空密封:金屬零件進行真空熱處理均在密閉的真空爐內進行,因此,獲得和維持爐子原定的漏氣率,保證真空爐的工作真空度,對確保零件真空熱處理的質量有著非常重要的意義。所以真空熱處理爐的一個關鍵問題,就是要有可靠的真空密封結構。為了保證真空爐的真空性能,在真空熱處理爐結構設計中必須道循一個基本原則,就是爐體要采用氣密焊接,同時在爐體上盡量少開或者不開孔,少采用或者避免采用動密封結構,以盡量減少真空泄漏的機會。安裝在真空爐體上的部件、附件等如水冷電極、熱電偶導出裝置也都必須設計密封結構。

5、自動化程度高:真空熱處理爐的自動化程度之所以較高,是因為金屬工件的加熱、冷卻等操作,需要十幾個甚至幾十個動作來完成。這些動作內在真空熱處理爐內進行,操作人員無法接近。同時,有些動作如加熱保溫結束后,金屬工件進行淬火工序須六個動作并且要在15秒鐘以內完成。在這樣迅速的條件來完成許多動作,是很容易造成操作人員的緊張而構成誤操作。因此,只有較高的自動化才能準確、及時按程序協調動。

 
 
 
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