真空熱處理是指熱處理工藝過程的全部或部分在真空狀態下進行的技術。實際上,是把真空當作一種純度較高的積極護氣體,能有效地防止工件在高溫下發生氧化、脫碳反應,提高工件的熱處理表面質量,改進熱處理效果。
目前
真空熱處理爐已用于退火、淬火、回火、滲碳、滲氮、滲金屬及其他表面硬化、表面合金化等工藝中。在淬火方法中已實現了氣淬、油淬、水淬、硝鹽淬火等。
在真空條件下,金屬材料的熱處理,與在常壓下的行為有著顯著區別,
真空熱處理爐在真空中加熱,概括起來有如下三個特點:
1、防止氧化的作用:
在常壓下的空氣中加熱,金屬要被氧化或脫碳,而在高真空中加熱,因為氣氛的活化能極低,氣-固界面反應進行的特別緩慢,無論是氧化、還原、滲碳或脫碳等任何反應,均不會進行到有不利影響的程度;高真空下,氣體體積的增大變化得非常迅速,可導致固體金屬中的氣體向外逸出,或使金屬氧化物發生分解,從而可以防止金屬的氧化。
2、金屬表面附著物的清除及脫脂作用:
金屬表面的附著物大多泛指氧化皮而言,高真空下,或者當氧分壓低于金屬表面氧化物的分解壓力時,金屬氧化物會發生分解,從而起到清潔金屬表面氧化物的作用。
3、蒸發作用:
在常壓下,金屬采用普通熱處理工藝加熱,不會引起它的合金元素的蒸發,而在真空熱處理時這個作用卻不可忽視。常用的合金元素,如Zn,,Mg,Mn,Al,Cr等的蒸氣壓較高,易蒸發,易造成零件表面這類合金元素的貧化,從而使合金的組織變化,力學性能下降。因此要選擇合適的真空度,甚至在爐內充惰性氣體,提高爐壓,降低真空度。
真空熱處理技術除了具有以上三個方面的特點以外,往往還具有處理工件無氫脆危險,防止鈦和難溶金屬表面脆化,淬火變形小,節省能源,工藝的穩定性和重復性好,生產成本低,耗電少,能量消耗為常規熱處理的50%,操作安全,自動化程度高,工作環境好,無污染,無公害等一系列顯著優點。