Метод общей вакуумной термообработки металлов

---

Процесс термической обработки металла, при котором металлическая заготовка нагревается ниже 1 атмосферы (то есть под отрицательным давлением). В конце 1920-х годов с развитием электровакуумной технологии появился процесс вакуумной термообработки, который использовался только для отжига и дегазации. Из-за ограничений оборудования этот процесс долгое время не достиг большого прогресса. В 1960-х и 1970-х годах последовательно развивались вакуумные печи для термообработки с воздушным охлаждением, вакуумные печи для закалки масла с холодными стенками и печи для газового закалки с вакуумным нагревом высокого давления, что сделало процесс вакуумной термообработки новой разработкой. Науглероживание в вакууме, прогрессирование науглероживания, азотирования или инфильтрации других элементов под действием ионов вакуумной среды и дальнейшее расширение области применения вакуумной термообработкой.

Особенность

Термическая обработка металлических деталей в вакууме предотвращает окислительное обезуглероживание и обладает эффектом дегазации, но металлические элементы могут испаряться.

Предотвратить окислительное обезуглероживание

Нагревательная камера вакуумной печи термической обработки находится в состоянии, близком к вакууму, во время работы, и присутствуют только следы монооксида углерода и водорода, которые являются восстановительными для нагретого металла и не подвергаются окислительной реакции обезуглероживания, в то же время образующаяся оксидная пленка может быть уменьшена. Поэтому поверхность нагреваемой металлической заготовки может сохранять первоначальный металлический блеск и хорошие поверхностные свойства.

Эффект дегазации

Когда металлические детали нагревают в вакуумной среде, вредные газы в металле, такие как водород и кислород в титановом сплаве, будут выходить при высоких температурах, что выгодно для улучшения механических свойств металла.

Испарение металлических элементов

Каждый элемент имеет свое собственное давление пара, которое испаряется, если давление в окружающей среде ниже давления пара элемента. При вакуумной термообработке степень вакуума или температуру во время нагрева следует выбирать в соответствии с давлением паров легирующих элементов, содержащихся в стали, чтобы избежать испарения легирующих элементов.

Технология

Вакуумная термообработка может быть использована для отжига, дегазации, термической обработки растворов, закалки, отпуска и отвердения. Он также может быть использован для химической термообработки после прохождения через подходящую среду.

Отжиг, дегазация и обработка раствора в вакууме в основном используются для заготовок с высокой чистотой или высоким качеством поверхности, таких как размягчение и снятие напряжения с тугоплавких металлов, обработка растворов из нержавеющей стали и сплавов на основе никеля и удаление титана и титановых сплавов. Газовая обработка, магнитомягкие сплавы улучшают отжиг магнитной проницаемости и коэрцитивной силы, а также яркий отжиг яркой углеродистой стали, низколегированной стали и меди. Тушение в вакууме – это как газовое, так и жидкостное охлаждение. Газовая закалка предназначена для охлаждения заготовки путем нагрева вакуумной камеры нейтральным газом высокой чистоты, таким как азот. Подходит для газовых закалочных материалов, таких как быстрорежущая сталь и высокоуглеродистая высокохромистая сталь с более низкой критической скоростью охлаждения мартенсита. Охлаждение жидкостью предназначено для нагревания заготовки в камере нагрева, затем перемещения ее в камеру охлаждения и заполнения ее газообразным азотом высокой чистоты и немедленной отправки в емкость для охлаждающего масла для быстрого охлаждения. После температуры науглероживания вводят углеводород (такой как пропан) для выполнения науглероживания.После определенного периода времени науглероживающий агент отсекают и затем вакуумируют для диффузии. Этот метод позволяет достичь высокотемпературного цементации (1040 ° C) и сократить время цементации. В инфильтрированном слое отсутствует внутреннее окисление, и нет проблемы в том, что содержание углерода на поверхности науглероженного слоя ниже, чем у подслоя, и науглероживание в вакууме может быть использовано для получения однородного науглероженного слоя для глухого отверстия и небольшого отверстия.

Приложение

После вакуумной термообработки детали имеют небольшую деформацию и высокое качество, а сам процесс является гибким и не загрязняется. Поэтому вакуумная термообработка является не только необходимым средством термической обработки некоторых специальных сплавов, но также используется при термообработке сталей общего назначения, особенно инструментов, пресс-форм и прецизионных муфт. После вакуумной термообработки срок службы больше, чем у обычной термической обработки. Это улучшилось. Например, после вакуумной термообработки некоторых форм срок службы на 40-400% выше, чем у исходной обработки в соляной ванне, а срок службы многих инструментов может быть увеличен примерно в 3-4 раза. Кроме того, вакуумная печь может работать при более высоких температурах, а заготовка может поддерживать чистую поверхность, ускоряя тем самым процессы адсорбции и реакции химической термической обработки. Следовательно, некоторые химические термические обработки, такие как науглероживание, азотирование, хромирование, борирование и мультикоммутация, могут достигать более быстрых и лучших результатов.