真空热处理与传统热处理比较 真空热处理即真空技术与热处理两个专业相结合的综合技术,是指热处理工艺的全部和部分是在真空状态下进行的。真空热处理几乎可实现全部热处理工艺,如淬火、退火、回火、渗碳、渗铬、氮化,在淬火工艺中可实现气淬、油淬、硝盐淬火、水淬等,它与普通热处理相比较具有以下优点。 1、 不氧化、不脱碳、不增碳对工件内部和表面有良好的保护作用: 氧化使金属表面失去金属光泽,表面粗糙度增加,精度下降,并且钢表面氧化皮往往是造成淬火软点和淬火开裂的根源,氧化使钢件强度降低,其他力学性能下降。而脱碳是指钢在加热时表面碳含量降低的现象。 如 图 1 所示: 钢铁典型脱碳图 一般情况下,钢的氧化脱碳同时进行,脱碳层由于被氧化,碳含量降低会明显降低钢的淬火硬度、耐磨性、及疲劳性能,高速钢脱碳会降低红硬性。如图 2 所示: W6Mo5Cr4V2 电炉淬火图 有脱碳现象发生,深度达 0.23㎜ 而真空热处理由于金属是在一定的真空度下加热,工件避开了与氧气接触,工件没有氧化,无脱碳,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,也就不会发生增碳现象。 如图 3 所示: W6Mo5Cr4V2 真空淬火图 碳化物分布均匀,晶粒度可评为 10.5 级 从下面工件表面添加保护剂后与真空淬火时的金相图比较,可较明显看到真空热处理的优势所在。如图 4、图 5 所示: 图 4 : 40Cr 渗碳后淬火、回火处理,马氏体 3 级,残余奥氏体 2 级,少量颗粒状碳化物 1 级表层及次表层马氏体组织粗细有别。 图 5 40Cr 真空淬火 组织为中碳马氏体以及少量黑色条状回火马氏体。加热均匀,表面无氧化脱碳。 2、 提高整体机械性能、脱气和促进金属表面的净化作用: 真空对液态金属有明显的除气效果,对固态金属中溶解的气体也有很好的排除作用。金属中最有害的气体是氢。采纳真空加热时,可使金属和合金中的氢迅速降至最低程度,消除氢脆,从而提高材料的塑性、韧性和疲劳强度,提高了工件的整体机械性能。 金属和合金在真空中加热时,假如真空度低于相应氧化物的分解压力,这种氧化物就会发生分解,形成的游离氧立即被排出真空室,使金属表面质量,进一步改善,甚至使表面达到活化状态,起到净化作用。 如图: 材质为 D2 的钢件真空热处理与普通热处理值比较,аK 平均可提高 15%。 3、 工件变形小 一般来说,被处理的工件在炉内靠热辐射加热,内外温差较小...