Подробное руководство по вакуумному отжигу стальных материалов

Преимущества вакуумного отжига стальных материалов
Хотя вакуумный отжиг инструментальной стали и обычной конструкционной стали составляет небольшую долю от общего объема отжига, с каждым днем ​​он увеличивается. Его основная цель – получение блестящей поверхности. Вакуумный отжиг между каждым процессом тонких пластин и стальной проволоки может восстановить и гомогенизировать деформированные частицы. В то же время остатки жира и оксидов на поверхности также можно испарить, а растворенные газы можно удалить. После вакуумного отжига заготовку можно обработать для получения гладкой поверхности, поэтому процессы обезжиривания и травления можно исключить. И гальванизация и лужение могут быть выполнены напрямую. Это особенно полезно при высокоскоростном цинковании стальной проволоки. Омедненный слой вакуумной омедненной стальной проволоки прочно связан с матрицей и имеет гладкий вид.
Отжиг стали с высоким содержанием примесей азота при температуре выше 600°С позволяет снизить содержание азота и водорода, тем самым уменьшая вызываемую ими хрупкость. Для прецизионных заготовок и заэвтектоидных сталей, поверхность которых не подлежит цементации или обезуглероживанию, при отжиге в общей защитной атмосфере трудно избежать науглероживания или обезуглероживания. Однако качественные поверхности можно получить путем отжига в вакууме.

Параметры процесса вакуумного отжига стальных материалов
Основными параметрами процесса вакуумного отжига являются температура нагрева и степень вакуума. Степень вакуума выбирают исходя из требований к состоянию поверхности. Для изделий из конструкционной стали общего качества требуется белизна только более 60%, чего можно достичь путем отжига в вакууме 1,3~1,3×10-1Па. Спиральная стальная проволока, содержащая 0,35–0,60% углерода, может получить хороший внешний вид путем отжига при температуре 750–800 ℃. Для важных заготовок и инструментов, подвергающихся среднетемпературному отжигу (особенно из легированной инструментальной стали, содержащей хром), хромсодержащую оксидную пленку на поверхности необходимо испарить в вакууме 1,3X10-1 ~ 1,3X10-2Па, а заготовку можно гладкая поверхность. Температура обработки должна быть немного выше обычной температуры отжига. Как правило, яркость материалов увеличивается с увеличением температуры отжига. При отжиге при температуре выше 950 ° C яркость может достигать 80%. Ржавую поверхность можно отжечь при температуре 1000°C, а поверхность очистить испарением. Поверхность проката подшипниковой стали с окалиной можно очистить путем отжига при температуре 780 ℃, а поверхность быстрорежущей стали – при 840 ℃. В то же время он будет обезуглерожен. Если он будет обожжен при температуре выше 300 ~ 500 ℃, отожженная и очищенная поверхность будет повторно окислена. Поэтому, чтобы получить белизну более 70%, ее необходимо обжигать при температуре ниже 200°C. Чтобы сократить цикл обработки и повысить коэффициент использования печи, ее можно заполнить человеческим газом для циркуляции и охлаждения.Параметры процесса отжига обычной стали показаны в таблице ниже.
Параметры процесса вакуумного отжига стали

Нержавеющая сталь и жаропрочные сплавы содержат такие элементы, как хром, марганец и титан, которые имеют сильное сродство с кислородом при высоких температурах. При нагревании на воздухе из-за окисления хрома на поверхности внутренний хром диффундирует наружу, что приводит к дефициту хрома в определенных пределах. При отжиге в углеродсодержащей защитной атмосфере нержавеющая сталь склонна к межкристаллитной коррозии из-за науглероживания. Отжигом таких сплавов в вакууме легче добиться чистой и качественной поверхности и сохранить коррозионную стойкость, чем в обычно используемом водороде с низкой точкой росы. При отжиге тонких листов и нитей небольшого размера, высокой точности и большой удельной поверхности, таких как проволока из никеля высокой чистоты, проволока из никелевого сплава, проволока для термопар из никеля-хрома-никеля диаметром 0,03 мм и т. д., если происходит окисление, состав поверхности будет меняться и меняться. Благодаря своим электрическим свойствам вакуумный отжиг таких изделий имеет большее практическое значение.
Поверхностная яркость является важным показателем отжига нержавеющей стали. Поверхностная яркость при низкотемпературном отжиге при давлении 6,7 Па составляет <60%, причем яркость увеличивается с увеличением температуры отжига. Оксидная пленка, образованная SUS304 при давлении 5,33 Па и в процессе нагрева ниже 900 ℃, постепенно испаряется во время процесса нагрева выше 900 ℃ и полностью исчезает при 1050 ℃. Трудность восстановления оксидной пленки связана с парциальным давлением CO, образующимся при восстановлении. Оксидную пленку стали с низким парциальным давлением трудно восстановить. Таким образом, яркость снижается в следующем порядке: мартенситная нержавеющая сталь, ферритная нержавеющая сталь, аустенитная нержавеющая сталь и жаропрочный чугун. После вакуумного отжига при 1,3х10-1Па и температуре 950℃ белизна полученной нержавеющей стали может достигать более 80%. Видно, что отжиг нержавеющей стали для удаления оксидной пленки может быть достигнут при условиях 1,3х10-1Па и 1050℃. Если температура и вакуум будут слишком высокими, блестящая поверхность не будет получена из-за испарения хрома, и заготовки легко прилипнут друг к другу.

Вакуумная печь отжига