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真空熱處理能減少變形嗎?
2024-08-09
真空熱處理是利用真空泵降低爐內(nèi)壓力，對材料進行熱處理的工藝。該工藝有助于抑制金屬的氧化，使材料外觀光亮。
它適用于燒結(jié)、脫脂、淬火和回火等各種熱處理工藝。真空熱處理可以廣泛應用，因為它不僅在每次熱處理過程中賦予材料特定的性能，還有助于提高材料的整體質(zhì)量。
與傳統(tǒng)淬火相比，真空淬火具有防止形成氧化層同時保持硬度和耐磨性的優(yōu)勢。這使其成為需要理想外觀的部件和產(chǎn)品的熱門選擇。
什么是真空熱處理?
真空熱處理是在減壓條件下(通常低于大氣壓)進行熱處理的工藝。
在傳統(tǒng)的金屬熱處理過程中，金屬材料與周圍大氣之間會發(fā)生氧化、蒸發(fā)和還原等各種化學反應。但是，通過控制熱處理過程中的氣氛和溫度，可以控制這些反應。真空氣氛的優(yōu)點是它含有極少的氧氣，這意味著金屬中的碳不會與氧氣發(fā)生反應，從而防止脫碳。此外，熱處理過程還有利于去除金屬表面的有機物質(zhì)和氣體，從而使金屬材料具有固有的光澤和明亮的外觀。
真空熱處理可用于各種目的，適用于各種熱處理工藝。
真空熱處理的處理溫度一般為200℃~2000℃，真空度(壓力)主要有以下幾種，針對不同的鋼材有具體的熱處理工藝。
低真空(~10 2 Pa)
中真空(10 2～10 -1 Pa)
高真空(10 -1～10 -5 Pa)
超高真空(10 -5～10 -8 Pa)
在真空熱處理領(lǐng)域中，普遍采用中真空和高真空條件。
此外，還有一種稱為“保護氣氛熱處理”的熱處理方法，其目的也是為了防止金屬氧化。在保護氣氛熱處理中，不是在爐內(nèi)形成真空，而是用惰性氣體(例如氮氣或氬氣)將爐內(nèi)壓力稍微加壓到高于大氣壓，以阻止氧氣從外部進入并進行熱處理。
這種方法用于難以降低爐內(nèi)壓力的情況，例如由于爐子體積大。由于不使用碳，因此不會因滲碳而導致金屬硬度發(fā)生變化。
真空熱處理常見問題
問：真空熱處理能減少變形嗎?
金屬材料的真空加熱以漸進的速率提供均勻的加熱，從而減少熱應力并最大限度地減少變形。冷卻階段的緩慢均勻冷卻也有助于最大限度地減少冷卻引起的變形。
然而，淬火需要快速冷卻，這可能會引起與傳統(tǒng)熱處理方法類似的變形。
最近，開發(fā)了一種稱為加壓氣體淬火的方法，其中氮氣以 2 至 6 巴加壓并循環(huán)冷卻。這種方法提高了冷卻速度，淬火效果好，從而降低了變形的可能性。
變形通常是由不均勻的加熱和冷卻引起的，因此確保均勻處理非常重要。
問：即使經(jīng)過真空熱處理，也會出現(xiàn)變色的情況，可能的原因有哪些?
真空熱處理以保持金屬的光亮外觀而聞名;然而，對于 SUS304 或高速鋼 (HSS) 等材料，可能會出現(xiàn)變色的情況，通常呈現(xiàn)淡黃綠色或淡藍色。
當存在對氧具有強親和力的材料(如 Cr、Ti、Al 和 B)時，可能會發(fā)生這種情況。
使用容易形成氧化膜的合金材料時，務必小心謹慎。
此外，還應注意氧化氣體的形成。這種變色可能是水分蒸發(fā)造成的，通常發(fā)生在 400℃ 至 700℃ 之間的溫度下。為了防止這些問題，在熱處理之前徹底清潔材料至關(guān)重要。
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