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真空熱處理工藝原理是怎樣的

時間:2021/12/24 15:35:480 次瀏覽

  熱處理在工業機械制造上會經常用到的,用來將金屬例如鋼,進行熱加工。那么熱處理工藝都有哪些分類呢?今天還要說個高點的熱處理,真空熱處理工藝,種與熱處理技術相結合的種新型熱處理,可以實現表面光潔凈化的果。

  一、熱處理工藝分類

  金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同,每大類又可區分為若干不同的熱處理工藝。同種金屬采用不同的熱處理工藝,可獲得不同的組織,從而具有不同的性能。鋼鐵是工業上應用廣的金屬,而且鋼鐵顯微組織也為復雜,因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。

  1、整體熱處理:

  是對工件整體加熱,然后以適當的速度冷卻,以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

  退火是將工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻,目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進步淬火作組織準備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的果同退火相似,只是得到的組織更細,常用于改善低碳材料的切削性能,也有時用于對些要求不高的零件作為終熱處理。

  淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,但同時變脆。為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關系密切,常常配合使用,缺不可。

  “四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝。為了獲得定的強度和韌性,把淬火和高溫回火結合起來的工藝,稱為調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體后,將其置于室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間,以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時處理。

  把壓力加工形變與熱處理有而緊密地結合起來進行,使工件獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理;在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理,它不僅能使工件不氧化,不脫碳,保持處理后工件表面光潔,提高工件的性能,還可以通入滲劑進行化學熱處理。

  臥式真空氣淬爐

  2、表面熱處理:

  是只加熱工件表層,以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的工件上給予較大的熱能,使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。

  3、化學熱處理:

  是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?;瘜W熱處理與表面熱處理不同之處是前者改變了工件表層的化學成分?;瘜W熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱,保溫較長時間,從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后,有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火?;瘜W熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。

  熱處理是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之。它可以控制工件的各種性能,如耐磨、耐腐蝕、磁性能等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態,以利于進行各種冷、熱加工。

  二、真空熱處理工藝原理

  1、金屬在真空狀態下的相變點。在與大氣壓只差0.1MPa范圍內的真空下,固態相變熱力學、動力學不產生什么變化。在制訂真空熱處理工藝規程時,完可以依據在常壓下固態相變的原理。完可以參考常壓下各種類型組織轉變的數據。

  2、真空脫氣作用,提高金屬材料的物理性能和力學性能。

  3、真空脫脂作用。

  4、金屬的蒸發:在真空狀態下加熱,工件表面元素會發生蒸發現象。

  5、表面凈化作用,實現少無氧化和少無脫碳加熱。

  6、金屬實現無氧化加熱所需的真空度。

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