真空熱處理的特點和作用
發布日期：2020-09-10
真空熱處理具有常見的分為2類，真空油淬熱處理和真空氣淬熱處理，今天主要介紹氣體淬火。真空氣淬具有變形量小，不變色，硬度穩定等特點，但是這些特點中的真空起到什么作用呢！
真空的保護作用
真空熱處理是在負壓氣氛中進行的熱處理,其加熱過程稱真空加熱。這個過程需要維持的氣壓狀態(即工作壓力或工作真空度)一般在100~10-3Pa左右。根據氣體分析,在此壓力下真空爐內殘存的氣體,如水蒸氣、氧、二氧化碳及油脂等有機物蒸氣含量已經非常之少,不足以使被處理的金屬材料產生氧化、脫碳、增碳等作用。在真空加熱時,由于氣氛中氧的分壓低于被加熱金屬表面的氧化物分解壓力,氧化作用被抑制,所以被處理的金屬表面與原表面光亮度比較,可在很大程度上保持不變。可見真空不但對工件加熱起到保護作用還能使金屬保持原有的光亮表面,故真空熱處理也屬于光亮熱處理范疇。
表面凈化作用
在真空熱處理前,金屬表面上經常會附著氧化物、氮化物、氫化物等物質。在真空中加熱時,這些化合物被還原分解或揮發而消失,從而使金屬獲得光潔的表面。例如,在高速鋼或不銹鋼的表面上所形成的很薄的氧化膜,能夠在約1000℃以上的真空熱處理爐中清除掉金屬(M)的氧化物在高溫加熱時,其分解反應一般可用下式表示2MO=2M+20O20
金屬的氧化反應和分解反應是可逆的。反應向哪個方向進行,取決于爐中加熱氣氛中氧的分壓和氧化物分解壓之間的關系。氧的分壓是指爐內氣氛總壓力中氧所占的壓力。氧化物分解壓是指由于氧化物分解達到平衡后所產生的分壓。在給定的溫度下,如果氧的分壓小于氧化物分解壓,則反應向右進行,結果是氧化物分解。在高真空條件下,爐內殘余氣體很少,氧的分壓很低,低于氧化物分解壓,故反應向右進行,產生的氧氣被泵抽出,因此氧化物被除掉,保持了金屬的光亮度。可見真空提供了氧化物分解的條件,能使金屬表面得到凈化。
當然還包括真空除氣和蒸發現象作用也不能忽視。
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