
“真空热处理”这个在钢铁制造业耳熟能详的技术热词,但很多老铁对其真正的原理也是一知半解。

真空热处理加工可是和可控气氛( controlled atmosphere)相提并论的无氧热处理方式,在我国内运用方面非常广泛。也是当前热处理技术中新进代表的标志。
主要用于金属材料加工、陶瓷烧成、真空冶炼、电真空零件除气、退火、金属件的钎焊,以及陶瓷-金属封接等。【1】
真空指的是低于一个大气压的气氛环境,包括低真空、中等真空、高真空和超高真空,真空热处理实际也属于气氛控制热处理。真空热处理是指热处理工艺的全部和部分在真空状态下进行的,热处理质量大大提高。

其原理其实是利用金属在真空状态下的变相特点,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。同时,在真空脱气作用下,可以提高金属材料的物理性能和力学性能,在真空状态下加热,金属工件表面元素会发生蒸发现象。金属实现无氧化加热所需的真空度,表面净化作用,实现少无氧化和少无脱。【2】
真空热处理相较于常规热处理,该技术能不受环境因素影响,几乎实现全部的热处理工艺,例如:淬火、退火、回火、渗碳、渗铬、氮化等。相比于常规热处理,更是具备五点优势。
一、不氧化、不脱碳、不增碳,对工作内部和表面有良好的保护作用。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和增碳现象。
二、提高整体机械性能、脱气和促进金属表面的净化作用。因真空技术对液态金属有明显的除气效果,可以使金属中的有害气体氢降到最低程度,清楚氢脆现象,提高加工产品的塑形、韧性和疲劳强度。
三、工件变形小,真空热处理能避免工件在热态的空气搬运,减少了人工加工变形。产品合格率更高。
四、可减少工件合金元素挥发性,保证了工件的热处理质量
五、热效率更高,可快速升温和降温。相比常规热处理更稳定,重复性更好。且操作安全,污染小,环境更佳。【3】
1、真空热处理可用于真空淬火(回火、退火)就是通过把材料或零件在真空状态下按工艺规程加热、冷却来达到预期性能的一种处理方法。
2、真空钎焊即在真空状态下,把一组焊接件加热到填充金属熔点温度以上,但低于基体金属熔点温度,借助于填充金属对基体金属的湿润和流动形成焊缝的一种焊接工艺(钎焊温度因材料不同而异)。
3、真空热处理可用于真空烧结即在真空状态下,把金属粉末制品加热,使相邻金属粉末晶粒通过粘着和扩散作用而烧结成零件的一种方法。
4、真空加磁,主要适用于金属材料加磁处理。【4】

讲了这么多真空热处理技术的优势,也逃不开直面它的一个缺点。真空下元素的蒸发不可避免且难以强制性干预, 材料中的合金元素如Zn、Mg、Mn、Al、Cr等元素在蒸汽压较高情况下,工件在真空条件下加热,有发生蒸发的可能,从而使工件表面合金元素含量降低,引起合金组织发生变化,使机械性能有所变化。
而且,随温度、真空度的升高,合金元素的蒸发作用越发明显,这是非常不利的。【5】
在国内随着真空热处理技术的趋于稳定成熟,有非常多不同的规格型号,根据实际应用尺寸、装炉量、加热功率等都有所不同。是一项在我国钢铁制造行业关键的技术。
参考文献
【1】百度百家号 《真空热处理是干什么用的》 作者:广吉昌真空炉
【2】庭鑫热处理 《真空热处理原理及特点》 作者:佛山市庭鑫热处理有限公司
【3】百度文库 《真空热处理和普通热处理的区别》 作者:佚名
【4】百度百家号 《真空热处理是干什么用的》 作者:广吉昌真空炉
【5】百度题库 《真空热处理有什么优缺点》 作者:C****6


