真空热处理或熔炼的特点
真空热处理

真空热处理优势及特点1:不氧化,不脱碳,表面光亮,耐腐蚀整个热处理过程是在真空下进行的,可去掉工件表面的磷屑,并有脱脂除气等作用,从而达到表面光亮净化的效果。
2:变形量小(仅为盐炉的1/3)被处理的工件在炉内以热辐射的方式缓慢加热,内热温差较小,热应力小,因而变形小。
3:晶粒均匀,机械性能明显提高(比普通处理能提高寿命1-3倍)一是真空热处理对工件能有保护作用,真空气氛活化性能极低,气围界面及应特别缓慢。
因而不论氧化,还原,增碳或脱碳等,均不会进行创对工件有明显影响的程度;二是真空气氛能使气体体积迅速增大,因而致使金属、合金放出溶解的气体或金属氧化物充分分解。
由于上述两个特点,真空热处理对工件可以防止氧化、脱碳、捉高金属材料的塑性和韧性。
被处理的工件没有氢脆危险,对钛材和难熔金属壳防止表面氢脆,真空热处理工艺的稳定性和重复性好。
4:真空热处理的应用范围广不锈钢,轴承钢、模具钢、工具钢、弹簧钢等光亮淬火、回火、正火等。
粉末冶金烧结,铝钎焊,铜钎焊,铜银焊接,渗铝,渗碳等等。
5:综述产品合格率高,工作环境好,操作安全,没有污染和公害。
随着科技的发展,模具加工等五金行业对金属材料的性能提出越来越高的要求,一般的热处理方法已不能满足技术的需要,而真空热处理由于其突出的优越性,从而受到了人们的重视。
经真空热处理后的工件,表面光洁,变形量小,机械性能明显提高,从而,提高了生产效率,缩短了产品的生产周期。
6:国内真空热处理的发展状况一个国家工业水平的高低的标准是真空热处理的应用广泛程度,国外的真空热处理发展的很早,应用水平已经相当广泛,中国在这一方面才刚刚起步,广州和长三角地区,率先发展了起来,为当地工业发展注入了活力,工业品质量有了很大的提高,也赢得了大量的海外业务。
整个热处理行业在这些地区是发展最有活力,专家预计再有三十年发展,中国真空热处理的广泛使用,才能和现在的美国相当。
真空热处理设备制造厂家在致力于金属材料的最佳性能方面做出了很大的成绩,真空热处理工艺在整个加工过程中都具有了可控性,是任何普通热处理所无法比拟的,从而保证所做工件的稳定性和重复性:):D:lol。
真空熔炼原理

真空熔炼原理真空熔炼是一种重要的冶金工艺,广泛应用于金属材料的生产和加工过程中。
它通过在真空环境下对金属进行加热,使金属在无氧环境下熔化并进行精炼,从而得到高纯度、高质量的金属材料。
真空熔炼原理是基于热力学和物理化学原理的,下面将详细介绍真空熔炼的原理及其相关知识。
首先,真空熔炼的原理基于热力学原理,即在真空环境下,金属的熔点会降低。
在常规的大气压下,金属的熔点是固定的,但是当金属处于真空环境中时,由于没有氧气和其他气体的存在,金属的熔点会显著降低。
这使得在真空环境下可以更容易地对金属进行加热并使其熔化,从而实现金属的熔炼和精炼。
其次,真空熔炼的原理还涉及物理化学过程。
在真空环境下,金属熔化后,其表面会形成一层氧化膜,这会对金属的质量和纯度产生不利影响。
因此,在真空熔炼过程中,需要通过真空抽吸或者气体保护等方式将氧化膜和其他杂质从金属表面去除,从而提高金属的纯度和质量。
此外,真空环境还可以有效地减少金属与气体的接触,避免金属受到氧化、硫化等污染,从而得到更纯净的金属材料。
此外,真空熔炼的原理还涉及热传导和传热技术。
在真空环境下,金属的加热和冷却速度会更加均匀和稳定,这可以有效地避免金属因温度梯度而产生的应力和变形,从而得到更加均匀和稳定的金属材料。
同时,真空环境还可以提高金属的热传导性能,使得金属内部的温度分布更加均匀,有利于金属的熔炼和精炼过程。
综上所述,真空熔炼是一种基于热力学和物理化学原理的重要冶金工艺。
它通过在无氧环境下对金属进行加热和精炼,得到高纯度、高质量的金属材料。
真空熔炼的原理涉及金属熔点降低、氧化膜去除、热传导等多个方面,这些原理相互作用,共同促进了真空熔炼工艺的高效实施。
在实际生产中,真空熔炼技术已经得到了广泛的应用,并在金属材料的生产和加工领域发挥着重要的作用。
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真空热处理工艺屠恒悦目录前言错误!未定义书签。
一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点11、工艺原理12、真空热处理的加热特点:3二、真空热处理工艺参数的确定31、真空度:32、加热和预热温度:43、真空淬火加热时间4三、真空热处理的冷却方法51、气淬52、真空油淬73、为减小工件变形采用的分级冷却。
94、真空水淬。
95、真空硝盐淬火。
96、炉冷或控速冷却。
9四、真空退火、真空淬火、真空回火及常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范91、真空退火目的92、真空淬火:133、真空回火19四、常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范。
20<1)合金结构钢和超高强度钢20<2)弹簧钢21<3)轴承钢21<4)合金工具钢22<5)高速钢23<6)不锈耐热钢23前言所谓真空热处理是工件在10-1~10-2Pa真空介质中进行加热到所需要的温度,然后在不同介质中以不同冷速进行冷却的热处理方法。
真空热处理被当代热处理界称为高效、节能和无污染的清洁热处理。
真空热处理的零件具有无氧化,无脱碳、脱气、脱脂,表面质量好,变形小,综合力学性能高,可靠性好<重复性好,寿命稳定)等一系列优点。
因此,真空热处理受到国内外广泛的重视和普遍的应用。
并把真空热处理普及程度作为衡量一个国家热处理技术水平的重要标志。
真空热处理技术是近四十年以来热处理工艺发展的热点,也是当今先进制造技术的重要领域。
一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点1、工艺原理<1)金属在真空状态下的相变特点。
在与大气压只差0.1MPa范围内的真空下,固态相变热力学、动力学不产生什么变化。
在制订真空热处理工艺规程时,完全可以依据在常压下固态相变的原理。
完全可以参考常压下各种类型组织转变的数据。
<2)真空脱气作用,提高金属材料的物理性能和力学性能。
<3)真空脱脂作用。
<4)金属的蒸发:在真空状态下加热,工件表面元素会发生蒸发现象。
真空热处理的特点与应用及工艺

真空热处理的特点与应用及工艺来源:网络将金属工件在1个大气压以下(即负压下)加热的金属热处理工艺。
20世纪20年代末﹐随著电真空技术的发展﹐出现了真空热处理工艺﹐当时还仅用於退火和脱气。
由於设备的限制﹐这种工艺较长时间未能获得大的进展。
60~70年代﹐陆续研製成功气冷式真空热处理炉﹑冷壁真空油淬炉和真空加热高压气淬炉等﹐使真空热处理工艺得到了新的发展。
在真空中进行渗碳﹐在真空中等离子场的作用下进行渗碳﹑渗氮或渗其他元素的技术进展﹐又使真空热处理进一步扩大了应用范围。
特点金属零件在真空中的热处理能防止氧化脱碳并具有脱气效应﹐但金属元素可能蒸发。
防止氧化脱碳真空热处理炉的加热室在工作时处於接近真空状态﹐仅存在微量一氧化碳和氢气等﹐它们对於加热的金属是还原性的﹐不发生氧化脱碳的反应﹔同时还能使已形成的氧化膜还原﹐因此加热后的金属工件表面可以保持原来的金属光泽和良好的表面性能。
脱气效应金属零件在真空环境中加热时﹐金属中的有害气体﹐例如鈦合金中的氢和氧﹐会在高温下逸出﹐有利於提高金属的机械性能。
金属元素蒸发各种元素都有自身的蒸气压﹐如果环境中的压力低於某种元素的蒸气压﹐这种元素就会蒸发。
在真空热处理时﹐应根据钢中所含合金元素的蒸气压来选择加热时的真空度或温度﹐以避免合金元素蒸发。
工艺真空热处理可用於退火﹑脱气﹑固溶热处理﹑淬火﹑回火和沉淀硬化等工艺。
在通入适当介质后﹐也可用於化学热处理。
真空中的退火﹑脱气﹑固溶处理主要用於纯净程度或表面质量要求高的工件﹐如难熔金属的软化和去应力﹑不锈钢和镍基合金的固溶处理﹑鈦和鈦合金的脱气处理﹑软磁合金改善导磁率和矫顽力的退火﹐以及要求光亮的碳钢﹑低合金钢和铜等的光亮退火。
真空中的淬火有气淬和液淬两种。
气淬即将工件在真空加热后向冷却室中充以高纯度中性气体(如氮)进行冷却。
适用於气淬的有高速钢和高碳高铬钢等马氏体临界冷却速度较低的材料。
液淬是将工件在加热室中加热后﹐移至冷却室中充入高纯氮气并立即送入淬火油槽﹐快速冷却。
真空熔炼以及热力学原理

真空熔炼以及热力学原理
一些金属化学活性强,在大气下熔炼时会急剧氧化或氮化,形成大量夹渣,以致难于进行压力加工变形成材;一些金属熔点非常高,在极高温度熔化时也会吸气氧化。
只有采取真空熔铸才能避免氧(氮)化夹渣、保证产品质量。
真空熔炼的突出优点是,杂质易挥发、除气效果好、脱氧能力强。
部分氧化物或氮化物能被热分解,一些在大气条件下不能进行的化学反应也可能发生。
随着真空度的提高,熔体越纯净,含气量越少,氧化夹渣少、尺寸越细小,冶金缺陷越少。
故而不但是提炼高纯金属如原子能用高纯钡、铪、钒、钍的主要方法,而且可以用于热还原高活性金属钙等金属,以及熔炼钛、锆等活性金属,钨、钼、钽、铌等难熔金属。
此外,电真空用铜、镍合金也是采用这种方法熔炼的。
从热力学角度看,在低压条件下由于气体分子密度低,气体遵守理想气体定律,各种反应焓与压力的关系可以忽略不计,也就是说焓等于热容,反应的驱动力可用自由焓来度量。
然而,在真空熔炼过程中却有所不同:因为反应是在不断地抽气的低压下进行的,气体产物会不断地、随时地被抽走,使反应不可能维持平衡,这对除气、挥发及一切有气体产物的反席讨程极为有利。
真空热处理和普通热处理的区别

真空热处理和普通热处理的区别真空热处理即真空技术与热处理两个专业相结合的综合技术,是指热处理工艺的全部和部分是在真空状态下进行的。
真空热处理几乎可实现全部热处理工艺,如淬火、退火、回火、渗碳、渗铬、氮化,在淬火工艺中可实现气淬、油淬、硝盐淬火、水淬等,它与普通热处理相比较具有以下优点。
1、不氧化、不脱碳、不增碳对工件内部和表面有良好的保护作用:氧化使金属表面失去金属光泽,表面粗糙度增加,精度下降,并且钢表面氧化皮往往是造成淬火软点和淬火开裂的根源,氧化使钢件强度降低,其他力学性能下降。
而脱碳是指钢在加热时表面碳含量降低的现象。
一般情况下,钢的氧化脱碳同时进行,脱碳层由于被氧化,碳含量降低会明显降低钢的淬火硬度、耐磨性、及疲劳性能,高速钢脱碳会降低红硬性。
而真空热处理由于金属是在一定的真空度下加热,工件避免了与氧气接触,工件没有氧化,无脱碳,可以得到光亮的表面及较好的热处理质量,同时在真空状态下,也不会发生还原反应,也就不会发生增碳现象。
2、提高整体机械性能、脱气和促进金属表面的净化作用:真空对液态金属有明显的除气效果,对固态金属中溶解的气体也有很好的排除作用。
金属中最有害的气体是氢。
采用真空加热时,可使金属和合金中的氢迅速降至最低程度,消除氢脆,从而提高材料的塑性、韧性和疲劳强度,提高了工件的整体机械性能。
金属和合金在真空中加热时,如果真空度低于相应氧化物的分解压力,这种氧化物就会发生分解,形成的游离氧立即被排出真空室,使金属表面质量,进一步改善,甚至使表面达到活化状态,起到净化作用3、工件变形小。
一般来说,被处理的工件在炉内靠热辐射加热,内外温差较小,热应力小,因而决定了真空热处理工艺处理的零件变形小,同时在真空下加热和在真空下淬火,自动完成,避免了热态下工件在空气中的搬运(盐浴处理及气氛保护处理虽在绝氧的环境里加热,但仍在空气或含有氧分子的淬火介质中完成淬火),减少了人为加工变形。
如Cr12MoV材质的滚丝轮,分别真空热处理和盐浴处理,真空热处理比盐浴处理变形量小70%,产品合格率高。
真空热处理六大优势

真空热处理六大优势
1.真空热处理过程中无氧化、无脱碳并有除锈作用,工件的变形量小,不需要进行二次加工,从而可以有效地节约资源,减少成本。
为精密工件提供了保障。
2.脱气作用。
在常压下有些气体会溶入到金属的组织内部,在真空状态下会大大降低气体的溶解度,使气体从内部向表面扩散,从而溢出金属表面,达到脱气的效果,使材料纯净度提高,提高了工件的抗疲劳度、塑性、韧性、耐腐蚀性等各种综合性能。
3.有利于去除工件表面残留油污,真空状态下使其易分解挥发,减少对工件品质的污染,提高产品质量。
4.真空状态下被处理的工件无氢脆现象,防止钛和难溶金属出现表面脆化。
5.热处理工件畸变小。
由于在一个完全密闭的空间内缓慢加热,使炉体各处的温度比较均匀化,工件内外温差小;真空热处理加热一般预热1-2次,每次预热都进行保温一定的时间使其温度充分均匀化,产生的热应力也比较小,因此不会因应力作用而产生变形。
6.真空淬火工艺稳定,工件的机械性能比较稳定,重复性好,操作安全,自动化程度高,工作环境好、无污染、无公害。
真空熔炼应用的原理是什么

真空熔炼应用的原理是什么什么是真空熔炼应用真空熔炼是一种常用于金属和合金制备的工艺,通过在高温下,在真空环境下将金属固体加热熔化,然后进行凝固和形成新材料的过程。
这种熔炼工艺有许多应用领域,如航空航天、电子、汽车、能源等。
为什么要使用真空熔炼真空熔炼具有以下优势:•纯净度高:由于在真空环境下进行熔炼,减少了与空气中杂质的接触,可以得到高纯度的金属和合金材料。
•低氧含量:真空环境可排除氧气,从而减少氧化反应,使得冶炼过程中材料的氧含量较低。
•快速熔炼:真空熔炼的高温环境可以加快金属和合金的熔化速度,提高熔炼效率。
•无污染:真空熔炼过程中没有气体产生,不会对环境造成污染。
真空熔炼的基本原理真空熔炼的基本原理包括以下几个方面:1. 真空条件真空熔炼通常在气压低于正常大气压的条件下进行,以降低气体的影响。
常见的真空条件包括高真空(10-3 Pa ~ 10-5 Pa)、粗真空(101 Pa ~ 10-3 Pa)和低真空(103 Pa ~ 101 Pa)。
2. 熔炼设备真空熔炼设备通常包括熔炼炉、真空系统、电源和控制系统等部分。
熔炼炉在高温下提供足够的热量来使金属和合金达到熔点,真空系统提供适当的真空度,电源和控制系统控制熔炼过程的温度和时间等参数。
3. 加热和熔化真空熔炼通常使用感应加热或电阻加热的方式,通过高频电流或电阻将金属加热到熔点以上。
加热过程中,金属逐渐熔化成液体相。
4. 凝固和形成新材料在金属和合金熔化后,通过调整温度和时间等参数,控制凝固速率。
金属液体逐渐冷却并凝固,形成固态材料。
凝固速率的不同可以得到不同的晶体结构和性能。
5. 后续处理熔炼后的材料可以进行后续处理,如热处理、冷却、加工等,以满足特定的要求。
真空熔炼应用领域真空熔炼广泛应用于以下领域:•航空航天工业:用于制备高强度、高温耐受性的超合金材料,用于飞机引擎和发动机部件。
•电子工业:用于制备高纯度的电子元器件材料,如硅片和锗片。
•汽车工业:用于制备高强度、耐磨损的发动机零部件和高性能轻质合金材料。
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真空热处理或熔炼的特点
1、防止氧化作用
在真空中加热不仅使金属本身不氧化,而且使原来已氧化的金属进行还原分解,这便是人们常说的除锈作用。
2、真空脱气作用
采用真空熔炼难熔金属、活泼金属,达到充分去除H2、N2、O2的目的。
固态金属在真空下进行热处理,同样有脱气作用。
金属的脱气,可提高金属的塑性和强度,真空度愈高,温度愈高,脱气时间愈长,有利于金属的脱气。
3、脱脂作用
真空热处理炉,已广泛应用于易损伤的金属箔、拉丝线材和精密的带有小孔筛眼之类金属零件的脱脂处理。
因为附着在这些物体上的油脂属通脂肪族,是碳、氢、氧化物,蒸气压较高,在真空中加热时被挥发或分解,随即被真空泵抽走。
4、真空下元素蒸发
在热处理温度范围内,常压下,金属与合金的蒸发是微不足道的。
然而,真空热处理时工件表面层中某些元素的蒸发,有时是很严重的。
常用的合金元素Zn、Mg、Mn、Al、Cr等的蒸气压较高,易蒸发,造成表面合金元素贫乏,从而使合金的组织变化,力学性能下降。
因此,真空热处理时真空度应选择恰当,决不是真空度越高越好。
为了保
证工件表面的光亮度,又要使合金元素少蒸发,通常先将炉内抽至较高的真空度,随即充入高纯氩气或氮气,使炉内压力维持在(200~26.6)Pa下加热,便可得到两全其美的工艺效果。