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真空熱處理

真空熱處理的工作環(huán)境其實(shí)是指低于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1.013×105Pa),包括低真空(105~102Pa)、中真空(102~10-1Pa)、高真空(10-1~10-5Pa)、超高真空( 制度(溫度、時(shí)間及方式)決定真空度和氣壓調(diào)節(jié), 選擇冷卻方式和介質(zhì)等。1、加熱溫度真空加熱有兩大特點(diǎn),一是在極稀薄的氣氛中加熱,避免了在空氣中加熱產(chǎn)生的氧化、脫碳、侵蝕等現(xiàn)象;另一特點(diǎn)是真空狀態(tài)下的傳熱是單一輻射傳熱

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真空熱處理的工作環(huán)境其實(shí)是

指低于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1.013×105Pa),

包括低真空(105~102Pa)、

中真空(102~10-1Pa)、

高真空(10-1~10-5Pa)、

超高真空(<10-5Pa)。

真空熱處理相對(duì)來(lái)說(shuō)也是可控氣氛熱處理,只是其工作環(huán)境空氣極其稀薄,工件在真空狀態(tài)加熱可以避免常規(guī)普通熱處理的氧化、脫碳,避免氫脆,變形量相對(duì)較小,提高材料零部件的綜合力學(xué)性能。經(jīng)真空熱處理后的部件壽命通常是普通熱處理的壽命的幾十倍,甚至幾百倍

制定真空熱處理工藝的主要內(nèi)容是:確定加熱 制度(溫度、時(shí)間及方式)決定真空度和氣壓調(diào)節(jié), 選擇冷卻方式和介質(zhì)等。

1、加熱溫度

真空加熱有兩大特點(diǎn),一是在極稀薄的氣氛中加熱,避免了在空氣中加熱產(chǎn)生的氧化、脫碳、侵蝕等現(xiàn)象;另一特點(diǎn)是真空狀態(tài)下的傳熱是單一輻射傳熱,其傳熱能力E與絕對(duì)溫度T的四次方成正比, 即E=C(T/100)4。

由此可知,在真空狀態(tài)下、尤其在低溫階段,升溫緩慢,從而使工件表面與心部之間的溫差減小熱應(yīng)力小,工件變形也小。加熱溫度的選取對(duì)工件質(zhì)量至關(guān)重要,在制定工藝時(shí),根據(jù)工件的技術(shù)要求、服役條件和性能要求,找出最佳的加熱溫度,在不影響性能且考慮減小變形的情況下,盡量選用下限溫度。

2、保溫時(shí)間 

保溫時(shí)間的長(zhǎng)短,取決于工件的尺寸形狀及裝爐量的多少。一般資料中介紹的傳統(tǒng)加熱保溫時(shí) T按下式確定

T1=30+(1.5-2)D 

T2=30+(1.0-1.5)D

 T3=20+(0.25-0.5)D 

式中:D為工件有效厚度(mm);

              T1為第一次預(yù)熱時(shí)間(min);

              T2為第二次預(yù)熱時(shí)間(min);

              T3為最終保溫時(shí)間(min)。 

實(shí)際上,在一爐中往往同時(shí)裝有若干形狀尺寸不同的工件,這就需要進(jìn)行綜合考慮。我們按照工件的大小、形狀、擺放方式及裝爐量,確定保溫時(shí)間,同時(shí)還考慮到,真空加熱主要是靠高溫輻射,低溫加熱時(shí)(600℃以下)工件溫升非常緩慢此時(shí)在工件無(wú)特殊變形要求時(shí),應(yīng)使第一次預(yù)熱和第二次預(yù)熱的時(shí)間盡量縮短,并提高預(yù)熱溫度,因?yàn)榈蜏乇貢r(shí)間再長(zhǎng),升溫后工件心部要達(dá)到表面溫度還是需要一定時(shí)間。


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