真空爐廣泛應用于科研和生產領域,今天我們就來詳細談談真空爐熱處理工藝操作流程,以及真空爐的使用注意事項,希望能對你有所幫助。
什么是真空熱處理
待處理材料或工件在真空或保護氣體環境下,通過電阻或感應加熱到適宜的溫度,并在此溫度中保持一定時間后,又在不同的冷卻介質中以不同的速度進行冷卻,從而改變待處理材料或工件的表面或內部的顯微組織結構以達到消除、控制某些缺陷,改善、提高其性能和質量的一種工藝。
真空熱處理電爐
真空熱處理分類
真空燒結:以低于粉末或粉末壓坯基本成分熔點的溫度進行真空加熱,使得粉末顆粒之間發生凝固并成為晶粒聚結體,最終獲得致密的燒結體。
真空釬焊:在真空加熱狀態下將比基體金屬熔點低的液態釬料靠工件間的微小間隙進行滲透擴散,并填充滿基體金屬間隙后形成牢固的金屬結合體。
真空淬火:在真空加熱狀態下將鋼質或合金工件加熱到一定溫度并保持一定時間后,再通過冷卻介質急冷,使得工件從奧氏體轉變為馬氏體組織狀態,并獲得硬度的提高。根據不同的冷卻介質分為:氣淬、油淬和水淬。
真空回火:淬火后的工件在真空中以不同的溫度進行加熱、保溫冷卻后,得到具有一定硬度和韌性的回火馬氏體、回火屈氏體或回火索氏體。淬火和回火密不可分,淬火和高溫回火相結合的工藝稱為調質(回火索氏體)。
真空退火:將鋼質工件在真空狀態下進行加熱、保溫并隨爐冷卻,從而去除由加工硬化而產生的內應力,使得工件的內部組織達到或接近平衡狀態,增強延伸性,提高可塑性。
真空固溶:將不銹鋼或合金工件在真空狀態下加熱到一定溫度,保溫并冷卻后,使得工件內部合金相充分溶解后形成組織狀態改變并得到固溶體,消除應力、改善并提高了工件的塑性、韌性和抗蝕性,以便繼續加工或成型。
真空時效熱處理:不銹鋼或合金工件經過固熔處理后,在真空加熱到一定溫度后保溫,使其性能、形狀、尺寸隨時間而變化,從而消除內應力、穩定組織和尺寸、改善機械性能。
真空正火:將鋼質工件加熱到奧氏體化溫度以上,并保溫一段時間后緩慢冷卻,從而改變工件內部基體組織。
真空脫氣:在真空狀態下將工件加熱到一定溫度,并保溫一段時間,使得工件內部的雜質氣體釋放出來,抑制時效脆化,提高力學性能。
磁性退火:去除軟磁材料由于壓延或沖壓加工而產生的內應力而進行的熱處理工藝。
脫羥:通過長時間高真空下的高溫焙燒和排氣,使得石英工件內的羥基雜質逸出,提高工件質量和使用壽命。
真空熱處理與非真空熱處理對比
真空熱處理優點:處理環境清潔、無氧化和脫碳、脫脂和脫氣;抑制工件內部金屬元素揮發、表面亮化、淬火變形小、提高耐磨性、疲勞強度和機械加工性、工藝穩定具有可重復性、節能環保、易回收成本。
可控氣氛熱處理:處理后工件表面粗糙、不光亮、表面金屬元素缺乏;侵蝕電熱元件;氣體使用量多、還原氣體回收處理困難。
普通大氣熱處理:工件表面存在氧化膜、處理環境惡劣、用途狹窄。
真空爐操作流程
真空爐的使用主要是在真空環境下用來對工件進行熱處理加工的,在購買以后,很多用戶因為不會使用,或者使用的流程不對而導致熱處理的效果不能達到預期,而且還可能會給設備帶了一些損傷問題,那么正確的真空爐操作流程是怎樣的呢?
- 打開真空爐爐門,裝料。關閉爐門并確保爐膛密封完好。
- 檢查各手動真空閥門,確保處于關閉狀態。
- 送入總電源,控制顯示屏亮。
- 打開水冷機電源,在水冷機操作界面上輸入需要的水溫,啟動水冷系統(詳見水冷機使用操作說明書)。
- 打開旋片泵上的排氣口,確保氣體循環。 (旋片泵使用完畢后,封上排氣孔,避免雜物進入旋片泵)確保擴散泵、旋片泵閥門處于關閉狀態。
- 在觸摸屏操作界面上啟動旋片泵和擴散泵。
- 緩緩旋轉打開旋片泵閥門,避免排氣口由于氣量過大噴油。
- 待旋片泵、擴散泵運行1小時左右及真空計右側顯示屏上顯示小于100Pa后,關閉旋片泵閥門,打開擴散泵閥門。
- 待真空計顯示屏上達到需要的真空度后關閉真空泵組后開始升溫。(真空泵組關閉流程:先關閉擴散泵閥→停止擴散泵→40分鐘后停止旋片泵)也可抽真空過程中加熱。
- 在升溫操作界面上輸入需要的工藝要求,開始加熱。
- 待升溫程序停止后,(如果是加入過程中抽真空,待真空爐爐膛溫度降到適合工藝的溫度后,關閉真空泵組,關閉流程同上)擴散泵溫度降.到可觸碰溫度方可關閉水冷機。
- 等爐溫降到室溫時,打開放氣閥,待爐膛內部氣壓到大氣壓。
- 將爐門打開,取出材料。
- 取出材料后要對真空爐爐膛內部進行清潔,長期不使用時爐門保持關閉狀態,并使爐膛內部保持真空狀態。
真空爐的熱處理效果能否達到預期,掌握正確的操作流程非常重要。
同時按照正確步驟來操作也是對設備的一種保護,可以減少故障率,延長真空爐使用壽命。
真空爐使用注意事項
- 工件在真空狀態下淬火,應使用真空淬火油,此油具有較低的飽和蒸氣壓。
- 真空爐的保養應在真空或充純氮狀態下,避免平時不用時吸氣,吸潮。
- 國內真空爐的壓升率應不大于1.33Pa/h,國外某些企業的標準為0.67Pa/h。
- 真空回火爐應該具有快冷裝置。冷卻水的壓力應該大于0.2Mpa,流量應可調。
- 處理鈦合金時,不宜用氮氣作為冷卻氣體,因為鈦和氮在高溫下反應,形成金黃色的氮化鈦。
- 冷卻氣體:鋼一般采用百分之99.995純度的氮氣,高溫合金采用百分之99.999的氮氣或氬氣,鈦合金采用百分之99.995的氬氣。
- 真空加熱以輻射為主,工件在爐內應該保持間距。
- 升溫過程中,工件及爐內材料會放氣,使真空度下降。
- 升溫:放入工件后,一般先預抽至6.67Pa時方可升溫加熱
- 真空回火、真空退火、真空固溶處理及真空時效的加熱溫度一般與常規處理時加熱溫度相同。
以上給大家分享的就是真空爐熱處理工藝操作流程以及真空爐使用注意事項,大家在操作真空爐的時候,可以借鑒如上操作方法,對大家使用真空爐是很有幫助的。
真空爐的熱處理效果能否達到預期,掌握正確的操作流程非常重要。
同時按照正確步驟來操作也是對設備的一種保護,可以減少故障率,延長真空爐使用壽命。