真空热处理炉缺陷的分析及措施

宝兰热处理

真空热处理技术广泛应用于宇航、电子、精密机械。在模具的生产中有普通热处理不可比拟的突出优点，因为真空热处理具有工件表面不氧化，不脱碳，表面光亮；具有除气、净化作用，能提高材料的纯度，同时提高了材料的疲劳强度、塑性和韧性、耐腐蚀性；处理的工件无氢脆危险，有效防止钛和难熔金属的表面脆化；淬火变形小；具有可靠的热处理工艺的稳定性重复性好；操作安全；自动化程度高；工作环境好；无污染公害。随着科技的发展，现代化真空热处理技术也得到迅猛发展，在国际上有迹象表明，未来的金属表面工程将更多依赖真空热处理技术和等离子体技术，前途十分广阔。缺陷的分析及措施：

真空热处理技术属于光亮热处理。正常情况下，热处理后的工件表面应保持热处理前的金属光泽，真空热处理缺陷会影响工件热处理后的表面机械性能。

针对真空热处理缺陷所出现的具体问题，例如合金模具钢淬回火中、某产品高弹合金的真空时效中、不锈钢、钼、钛、钨等材料的真空退火中出现的氧化、硬度不均、粘连；无线电、自动控制中广泛用的灵敏的继电器、磁性放大元件的高导磁合金1J79( 坡莫合金) 4J36 等导磁率达不到设计要求等。经过许多试验和研究，在此不能把所有试验列举出来，只是把许多试验归纳总结，作以下几大类的分析。使用的设备为二台： 1) 464 坑式真空炉，采用24 组钨丝电加热，容积为300 mm × 600 mm，真空度为5 × 10 - 5Pa，功率为68 W，温度1300 ℃；2) 30-13 气氛保护真空淬火炉，采用石墨布加热，最大装载15 kg，温度1300 ℃，功率为30 kW，真空度为7 × 10 -3 Pa。

1、真空热处理出现氧化的分析

在淬火、回火、退火过程中易出现以下缺陷。在不同温度中会出现氧化膜，颜色如表1 所示。

真空热处理炉缺陷的分析及措施

总体来讲，影响真空热处理表面光亮的氧化原因有许多，其中工件、工艺、设备三大因素是主要因素。三大因素进行归纳分析如下。

1.1、工件

1) 材质： 含有氧亲和力强的元素如Al、Ti、Si、Cr、V 等和含有蒸汽气压高的元素Mn、Zn、Cr 等。

2) 工件表面有污物，如水、油、氧化物。形态质量大的整体件、板材、管状零件。

1.2、工艺

温度在800 ～1200 ℃ 固溶处理、400 ～ 600 ℃时效。辅助工序： 零件的清洗，清洗介质，干燥效果，环境气氛，装炉条件等。

1.3、设备

真空泵能力不足，管道漏，加热材料或加热室已被污染。冷却系统、冷却介质不纯，含有水分，冷却不均匀和冷却能力不足。真空炉漏气，一般应保持一定的压升率，不低于1.33 Pa /h。采用高纯的气体，保护气氛具有还原性。真空热处理出炉的炉温对光亮度有显著的影响，如果在500 ～ 300 ℃出炉时氧化剧烈，试样表面的状态和光亮度都显著下降，应在200 ℃ 以下出炉，工件的光亮度就可超过70%。

另外，真空炉内的加热室存在弱氧化气氛也会引起表面的氧化，应引起大家的注意，我们作了对真空炉内抽真空5 min 和抽真空40 min 后炉内残余气氛的光谱分析对比

4、结论

生产中所出现的真空热处理缺陷，结合科学合理的分析，对氧化、粘连和不同炉体对导磁性的影响，分析出缺陷因素和变化的规律及长时间工作经验积累的解决措施，具有很好的实用效果，通过试验得出，不同加热材料的真空炉，对导磁率有一定的影响。不同材料的处理对真空炉要求也是不一样的。