真空熱處理的特點(diǎn)和作用
發(fā)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(wěn)定等特點(diǎn)，但是這些特點(diǎn)中的真空起到什么作用呢！
真空的保護(hù)作用
真空熱處理是在負(fù)壓氣氛中進(jìn)行的熱處理,其加熱過程稱真空加熱。這個(gè)過程需要維持的氣壓狀態(tài)(即工作壓力或工作真空度)一般在100~10-3Pa左右。根據(jù)氣體分析,在此壓力下真空爐內(nèi)殘存的氣體,如水蒸氣、氧、二氧化碳及油脂等有機(jī)物蒸氣含量已經(jīng)非常之少,不足以使被處理的金屬材料產(chǎn)生氧化、脫碳、增碳等作用。在真空加熱時(shí),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?？梢娬婵詹坏珜?duì)工件加熱起到保護(hù)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(jīng)常會(huì)附著氧化物、氮化物、氫化物等物質(zhì)。在真空中加熱時(shí),這些化合物被還原分解或揮發(fā)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(shí),其分解反應(yīng)一般可用下式表示2MO=2M+20O20
金屬的氧化反應(yīng)和分解反應(yīng)是可逆的。反應(yīng)向哪個(gè)方向進(jìn)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(guān)系。氧的分壓是指爐內(nèi)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(dá)到平衡后所產(chǎn)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(yīng)向右進(jìn)行,結(jié)果是氧化物分解。在高真空條件下,爐內(nèi)殘余氣體很少,氧的分壓很低,低于氧化物分解壓,故反應(yīng)向右進(jìn)行,產(chǎn)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(dāng)然還包括真空除氣和蒸發(fā)現(xiàn)象作用也不能忽視。
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