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真空热处理气体氮化炉采取有效方法
2019-09-24 13:06:03
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崇明真空钎焊

  真空热处理气体氮化炉采取有效方法


  因为金属工件的加热、冷却等操作,自动化程度高:真空热处理电炉的自动化程度之所以较高。需要十几个甚至几十个动作来完成。这些动作内在真空热处理炉内进行,操作人员无法接近。


  同时,有些动作如加热保温结束后,金属工件进行淬火工序须六、六个动作并且要在15秒钟以内完成。这样敏捷的条件来完成许多动作,很容易造成操作人员的紧张而构成误操作。因此,只有较高的目动化才能准确、及时按程序协调动。


  金属零件进行真空热处理均在密闭的真空炉内进行,严厉的真空密封:众历周知。因此,获得和坚持炉子原定的漏气率,保证真空炉的工作真空度,对确保零件真空热处理的质量有着非常主要的意义。


  所以真空热处理炉的一个关键问题,就是要有可靠的真空密封构造。为了保证真空炉的真空性能,真空热处理炉结构设计中必须道循一个基本原则,就是炉体要采用气密焊接,同时在炉体上尽量少开或者不开孔,少采用或者避免采用动密封结构,以尽量减少真空泄露的机遇。安装在真空炉体上的部件、附件等如水冷电极、热电偶导出装置也都必须设计密封构造。


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  蒸汽压低大部分加热与隔热材料只能在真空状态下使用:真空热处理炉的加热与隔热衬料是真空与高温下工作的因而对这些材料提出了耐高温。辐射成果好,导热系数小等要求。对抗氧化性能恳求不高。所以,真空热处理炉广泛采用了钽、钨、钼和石墨等作加热与隔热构料。这些资料在大气状态下极易氧化,因此,通例真空热处理炉不能采用这些加热与隔热材料。水冷装置,真空热处理炉的炉壳、炉盖、电热元件导别处置(水冷电极)中间真空隔热门等部件,均在真空、受热状态下工作。这种极为不利的条件下工作,必须保证各部件的结构不变形、不损坏,真空密封圈不过热、不烧毁。因此,各部件应该根据不同的情况设置水冷装置,以保证真空热处理炉能够正常运行并有足够的利用寿命。


  采用低电压大电流:真空容器内,当真空空度为几托一lxlo-1托的范围内时,真空容器内的通电导体在较高的电压下,会产生辉光放电现象。真空热处理炉内,严重的会产生弧光放电,烧毁电热元件、隔热层等,造成重大事故和损失。因此,真空热处理炉的电热元件的工作电压,一般都不超过80一100伏。同时在电热元件结构设计时要采取有效办法,如尽量避免有尖端的部件,电极间的间距不能太小窄,以防止辉光放电或者弧光放电的产生。


  真空热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。


  金属真空热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,真空热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。


  为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,真空热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过真空热处理予以控制,所以钢铁的真空热处理是金属真空热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过真空热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。


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  真空热处理工艺中的常见概念


  1、正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的真空热处理工艺。


  2、回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的真空热处理工艺。


  3、淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的真空热处理工艺。


  4、退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的真空热处理工艺。


  5、时效:合金经固溶真空热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。


  6、钎焊:用钎料将两种工件粘合在一起的真空热处理工艺。


  7、固溶真空热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的真空热处理工艺。


  8、固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型。


  9、时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度。


  10、钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化,目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。


  11、调质处理:一般习惯将淬火加高温回火相结合的真空热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。


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