文档介绍：真空热处理工艺
真空热处理工艺
屠恒悦
目录
前言 1
一真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点 1
1工艺原理 1
2真空热处理的加热特点 3
二真空热处理工艺参数的确定 3
1真空度 3
2加热和预热温度 4
3真空淬火加热时间 4
三真空热处理的冷却方法 5
1气淬 5
2真空油淬 7
3为减小工件变形采用的分级冷却 9
4真空水淬 9
5真空硝盐淬火 9
6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 9
1真空退火目的 9
2真空淬火 14
3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 22
3轴承钢 22
4合金工具钢 22
5高速钢 23
6不锈耐热钢 24
前言
所谓真空热处理是工件在10-110-2Pa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01MPa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
表一各种金属的蒸气压
金属 达到下列蒸气压的平衡温度℃ 熔点℃ 10-2Pa 10-1Pa 1Pa 10Pa 133Pa Cu 1035 1141 1273 1422 1628 1038 Ag 848 936 1047 1184 1353 961 Be 1029 1130 1246 1395 1582 1284 Mg 301 331 343 515 605 651 Ca 463 528 605 700 817 851 Ba 406 546 62
9 730 858 717 Zn 248 292 323 405 - 419 Cd 180 220 264 321 - 321 Hg -55 13 48 82 126 -389 Ae 808 889 996 1123 1179 660 Li 377 439 514 607 725 179 Na 195 238 291 356 437 98 K 123 161 207 265 338 64 In 746 840 952 1088 1260 157 C 2288 2471 2681 2926 3214 - Si 1116 1223 1343 1485 1670 1410 Ti 1249 1384 1546 1742 - 1721 Zr 1660 1861 2001 2212 2549 1830 Sn 922 1042 1189 1373 1609 232 Pb 548 625 718 832 975 328 V 1586 1726 1888 2079 2207 1697 Nb 2355 2539 - - - 2415 Ta 2599 2820 - - - 2996 Bi 536 609 693 802 934 271 Cr 992 1090 1205 1342 1504 1890 Mo 2095 2290 2533 - - 2625 Mn 791 873 980 1103 1251 1244 Fe 1195 1330 1447 1602 1783 1535 W 2767 3016 3309 - - 3410 Ni 1257 1371 1510 1679 1884 1455 Pt 1744 1904 2090 2313 2582 1774 Au 1190 1316 1465 1646 1867 1063 5表面净化作用实现少无氧化和少无脱碳加热
图一各种金属氧化物的分解压力
金属的氧化反应是可逆的Mo≈2M2O 2O→O2↑
取决于气氛中氧的分压和金属氧化物的分压的大小
当氧分压大于金属氧化物的分压时反应向左进行金属表面产生氧化反之如氧化物的分解压大于氧的分压反应向右进行其结果是氧化物分解
亚氧化物理论和真空炉中碳元素存在使炉内氧的分压低于金属氧化物的分压使金属不会氧化
表二真空度和相对杂