真空热处理或熔炼的特点
真空热处理
真空热处理优势及特点1:不氧化,不脱碳,表面光亮,耐腐蚀整个热处理过程是在真空下进行的,可去掉工件表面的磷屑,并有脱脂除气等作用,从而达到表面光亮净化的效果。
2:变形量小(仅为盐炉的1/3)被处理的工件在炉内以热辐射的方式缓慢加热,内热温差较小,热应力小,因而变形小。
3:晶粒均匀,机械性能明显提高(比普通处理能提高寿命1-3倍)一是真空热处理对工件能有保护作用,真空气氛活化性能极低,气围界面及应特别缓慢。
因而不论氧化,还原,增碳或脱碳等,均不会进行创对工件有明显影响的程度;二是真空气氛能使气体体积迅速增大,因而致使金属、合金放出溶解的气体或金属氧化物充分分解。
由于上述两个特点,真空热处理对工件可以防止氧化、脱碳、捉高金属材料的塑性和韧性。
被处理的工件没有氢脆危险,对钛材和难熔金属壳防止表面氢脆,真空热处理工艺的稳定性和重复性好。
4:真空热处理的应用范围广不锈钢,轴承钢、模具钢、工具钢、弹簧钢等光亮淬火、回火、正火等。
粉末冶金烧结,铝钎焊,铜钎焊,铜银焊接,渗铝,渗碳等等。
5:综述产品合格率高,工作环境好,操作安全,没有污染和公害。
随着科技的发展,模具加工等五金行业对金属材料的性能提出越来越高的要求,一般的热处理方法已不能满足技术的需要,而真空热处理由于其突出的优越性,从而受到了人们的重视。
经真空热处理后的工件,表面光洁,变形量小,机械性能明显提高,从而,提高了生产效率,缩短了产品的生产周期。
6:国内真空热处理的发展状况一个国家工业水平的高低的标准是真空热处理的应用广泛程度,国外的真空热处理发展的很早,应用水平已经相当广泛,中国在这一方面才刚刚起步,广州和长三角地区,率先发展了起来,为当地工业发展注入了活力,工业品质量有了很大的提高,也赢得了大量的海外业务。
整个热处理行业在这些地区是发展最有活力,专家预计再有三十年发展,中国真空热处理的广泛使用,才能和现在的美国相当。
真空热处理设备制造厂家在致力于金属材料的最佳性能方面做出了很大的成绩,真空热处理工艺在整个加工过程中都具有了可控性,是任何普通热处理所无法比拟的,从而保证所做工件的稳定性和重复性:):D:lol。
真空熔炼原理
真空熔炼原理真空熔炼是一种重要的冶金工艺,广泛应用于金属材料的生产和加工过程中。
它通过在真空环境下对金属进行加热,使金属在无氧环境下熔化并进行精炼,从而得到高纯度、高质量的金属材料。
真空熔炼原理是基于热力学和物理化学原理的,下面将详细介绍真空熔炼的原理及其相关知识。
首先,真空熔炼的原理基于热力学原理,即在真空环境下,金属的熔点会降低。
在常规的大气压下,金属的熔点是固定的,但是当金属处于真空环境中时,由于没有氧气和其他气体的存在,金属的熔点会显著降低。
这使得在真空环境下可以更容易地对金属进行加热并使其熔化,从而实现金属的熔炼和精炼。
其次,真空熔炼的原理还涉及物理化学过程。
在真空环境下,金属熔化后,其表面会形成一层氧化膜,这会对金属的质量和纯度产生不利影响。
因此,在真空熔炼过程中,需要通过真空抽吸或者气体保护等方式将氧化膜和其他杂质从金属表面去除,从而提高金属的纯度和质量。
此外,真空环境还可以有效地减少金属与气体的接触,避免金属受到氧化、硫化等污染,从而得到更纯净的金属材料。
此外,真空熔炼的原理还涉及热传导和传热技术。
在真空环境下,金属的加热和冷却速度会更加均匀和稳定,这可以有效地避免金属因温度梯度而产生的应力和变形,从而得到更加均匀和稳定的金属材料。
同时,真空环境还可以提高金属的热传导性能,使得金属内部的温度分布更加均匀,有利于金属的熔炼和精炼过程。
综上所述,真空熔炼是一种基于热力学和物理化学原理的重要冶金工艺。
它通过在无氧环境下对金属进行加热和精炼,得到高纯度、高质量的金属材料。
真空熔炼的原理涉及金属熔点降低、氧化膜去除、热传导等多个方面,这些原理相互作用,共同促进了真空熔炼工艺的高效实施。
在实际生产中,真空熔炼技术已经得到了广泛的应用,并在金属材料的生产和加工领域发挥着重要的作用。
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真空热处理工艺屠恒悦目录前言错误!未定义书签。
一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点11、工艺原理12、真空热处理的加热特点:3二、真空热处理工艺参数的确定31、真空度:32、加热和预热温度:43、真空淬火加热时间4三、真空热处理的冷却方法51、气淬52、真空油淬73、为减小工件变形采用的分级冷却。
94、真空水淬。
95、真空硝盐淬火。
96、炉冷或控速冷却。
9四、真空退火、真空淬火、真空回火及常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范91、真空退火目的92、真空淬火:133、真空回火19四、常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范。
20<1)合金结构钢和超高强度钢20<2)弹簧钢21<3)轴承钢21<4)合金工具钢22<5)高速钢23<6)不锈耐热钢23前言所谓真空热处理是工件在10-1~10-2Pa真空介质中进行加热到所需要的温度,然后在不同介质中以不同冷速进行冷却的热处理方法。
真空热处理被当代热处理界称为高效、节能和无污染的清洁热处理。
真空热处理的零件具有无氧化,无脱碳、脱气、脱脂,表面质量好,变形小,综合力学性能高,可靠性好<重复性好,寿命稳定)等一系列优点。
因此,真空热处理受到国内外广泛的重视和普遍的应用。
并把真空热处理普及程度作为衡量一个国家热处理技术水平的重要标志。
真空热处理技术是近四十年以来热处理工艺发展的热点,也是当今先进制造技术的重要领域。
一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点1、工艺原理<1)金属在真空状态下的相变特点。
在与大气压只差0.1MPa范围内的真空下,固态相变热力学、动力学不产生什么变化。
在制订真空热处理工艺规程时,完全可以依据在常压下固态相变的原理。
完全可以参考常压下各种类型组织转变的数据。
<2)真空脱气作用,提高金属材料的物理性能和力学性能。
<3)真空脱脂作用。
<4)金属的蒸发:在真空状态下加热,工件表面元素会发生蒸发现象。
真空热处理的特点与应用及工艺
真空热处理的特点与应用及工艺来源:网络将金属工件在1个大气压以下(即负压下)加热的金属热处理工艺。
20世纪20年代末﹐随著电真空技术的发展﹐出现了真空热处理工艺﹐当时还仅用於退火和脱气。
由於设备的限制﹐这种工艺较长时间未能获得大的进展。
60~70年代﹐陆续研製成功气冷式真空热处理炉﹑冷壁真空油淬炉和真空加热高压气淬炉等﹐使真空热处理工艺得到了新的发展。
在真空中进行渗碳﹐在真空中等离子场的作用下进行渗碳﹑渗氮或渗其他元素的技术进展﹐又使真空热处理进一步扩大了应用范围。
特点金属零件在真空中的热处理能防止氧化脱碳并具有脱气效应﹐但金属元素可能蒸发。
防止氧化脱碳真空热处理炉的加热室在工作时处於接近真空状态﹐仅存在微量一氧化碳和氢气等﹐它们对於加热的金属是还原性的﹐不发生氧化脱碳的反应﹔同时还能使已形成的氧化膜还原﹐因此加热后的金属工件表面可以保持原来的金属光泽和良好的表面性能。
脱气效应金属零件在真空环境中加热时﹐金属中的有害气体﹐例如鈦合金中的氢和氧﹐会在高温下逸出﹐有利於提高金属的机械性能。
金属元素蒸发各种元素都有自身的蒸气压﹐如果环境中的压力低於某种元素的蒸气压﹐这种元素就会蒸发。
在真空热处理时﹐应根据钢中所含合金元素的蒸气压来选择加热时的真空度或温度﹐以避免合金元素蒸发。
工艺真空热处理可用於退火﹑脱气﹑固溶热处理﹑淬火﹑回火和沉淀硬化等工艺。
在通入适当介质后﹐也可用於化学热处理。
真空中的退火﹑脱气﹑固溶处理主要用於纯净程度或表面质量要求高的工件﹐如难熔金属的软化和去应力﹑不锈钢和镍基合金的固溶处理﹑鈦和鈦合金的脱气处理﹑软磁合金改善导磁率和矫顽力的退火﹐以及要求光亮的碳钢﹑低合金钢和铜等的光亮退火。
真空中的淬火有气淬和液淬两种。
气淬即将工件在真空加热后向冷却室中充以高纯度中性气体(如氮)进行冷却。
适用於气淬的有高速钢和高碳高铬钢等马氏体临界冷却速度较低的材料。
液淬是将工件在加热室中加热后﹐移至冷却室中充入高纯氮气并立即送入淬火油槽﹐快速冷却。
真空熔炼以及热力学原理
真空熔炼以及热力学原理
一些金属化学活性强,在大气下熔炼时会急剧氧化或氮化,形成大量夹渣,以致难于进行压力加工变形成材;一些金属熔点非常高,在极高温度熔化时也会吸气氧化。
只有采取真空熔铸才能避免氧(氮)化夹渣、保证产品质量。
真空熔炼的突出优点是,杂质易挥发、除气效果好、脱氧能力强。
部分氧化物或氮化物能被热分解,一些在大气条件下不能进行的化学反应也可能发生。
随着真空度的提高,熔体越纯净,含气量越少,氧化夹渣少、尺寸越细小,冶金缺陷越少。
故而不但是提炼高纯金属如原子能用高纯钡、铪、钒、钍的主要方法,而且可以用于热还原高活性金属钙等金属,以及熔炼钛、锆等活性金属,钨、钼、钽、铌等难熔金属。
此外,电真空用铜、镍合金也是采用这种方法熔炼的。
从热力学角度看,在低压条件下由于气体分子密度低,气体遵守理想气体定律,各种反应焓与压力的关系可以忽略不计,也就是说焓等于热容,反应的驱动力可用自由焓来度量。
然而,在真空熔炼过程中却有所不同:因为反应是在不断地抽气的低压下进行的,气体产物会不断地、随时地被抽走,使反应不可能维持平衡,这对除气、挥发及一切有气体产物的反席讨程极为有利。
真空热处理和普通热处理的区别
真空热处理和普通热处理的区别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。
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。
而真空热处理由于金属是在一定的真空度下加热,工件避免了与氧气接触,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。
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。
采用真空加热时,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,如果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,热应力小,因而决定了真空热处理工艺处理的零件变形小,同时在真空下加热和在真空下淬火,自动完成,避免了热态下工件在空气中的搬运(盐浴处理及气氛保护处理虽在绝氧的环境里加热,但仍在空气或含有氧分子的淬火介质中完成淬火),减少了人为加工变形。
如Cr12MoV材质的滚丝轮,分别真空热处理和盐浴处理,真空热处理比盐浴处理变形量小70%,产品合格率高。
真空热处理六大优势
真空热处理六大优势
1.真空热处理过程中无氧化、无脱碳并有除锈作用,工件的变形量小,不需要进行二次加工,从而可以有效地节约资源,减少成本。
为精密工件提供了保障。
2.脱气作用。
在常压下有些气体会溶入到金属的组织内部,在真空状态下会大大降低气体的溶解度,使气体从内部向表面扩散,从而溢出金属表面,达到脱气的效果,使材料纯净度提高,提高了工件的抗疲劳度、塑性、韧性、耐腐蚀性等各种综合性能。
3.有利于去除工件表面残留油污,真空状态下使其易分解挥发,减少对工件品质的污染,提高产品质量。
4.真空状态下被处理的工件无氢脆现象,防止钛和难溶金属出现表面脆化。
5.热处理工件畸变小。
由于在一个完全密闭的空间内缓慢加热,使炉体各处的温度比较均匀化,工件内外温差小;真空热处理加热一般预热1-2次,每次预热都进行保温一定的时间使其温度充分均匀化,产生的热应力也比较小,因此不会因应力作用而产生变形。
6.真空淬火工艺稳定,工件的机械性能比较稳定,重复性好,操作安全,自动化程度高,工作环境好、无污染、无公害。
真空熔炼应用的原理是什么
真空熔炼应用的原理是什么什么是真空熔炼应用真空熔炼是一种常用于金属和合金制备的工艺,通过在高温下,在真空环境下将金属固体加热熔化,然后进行凝固和形成新材料的过程。
这种熔炼工艺有许多应用领域,如航空航天、电子、汽车、能源等。
为什么要使用真空熔炼真空熔炼具有以下优势:•纯净度高:由于在真空环境下进行熔炼,减少了与空气中杂质的接触,可以得到高纯度的金属和合金材料。
•低氧含量:真空环境可排除氧气,从而减少氧化反应,使得冶炼过程中材料的氧含量较低。
•快速熔炼:真空熔炼的高温环境可以加快金属和合金的熔化速度,提高熔炼效率。
•无污染:真空熔炼过程中没有气体产生,不会对环境造成污染。
真空熔炼的基本原理真空熔炼的基本原理包括以下几个方面:1. 真空条件真空熔炼通常在气压低于正常大气压的条件下进行,以降低气体的影响。
常见的真空条件包括高真空(10-3 Pa ~ 10-5 Pa)、粗真空(101 Pa ~ 10-3 Pa)和低真空(103 Pa ~ 101 Pa)。
2. 熔炼设备真空熔炼设备通常包括熔炼炉、真空系统、电源和控制系统等部分。
熔炼炉在高温下提供足够的热量来使金属和合金达到熔点,真空系统提供适当的真空度,电源和控制系统控制熔炼过程的温度和时间等参数。
3. 加热和熔化真空熔炼通常使用感应加热或电阻加热的方式,通过高频电流或电阻将金属加热到熔点以上。
加热过程中,金属逐渐熔化成液体相。
4. 凝固和形成新材料在金属和合金熔化后,通过调整温度和时间等参数,控制凝固速率。
金属液体逐渐冷却并凝固,形成固态材料。
凝固速率的不同可以得到不同的晶体结构和性能。
5. 后续处理熔炼后的材料可以进行后续处理,如热处理、冷却、加工等,以满足特定的要求。
真空熔炼应用领域真空熔炼广泛应用于以下领域:•航空航天工业:用于制备高强度、高温耐受性的超合金材料,用于飞机引擎和发动机部件。
•电子工业:用于制备高纯度的电子元器件材料,如硅片和锗片。
•汽车工业:用于制备高强度、耐磨损的发动机零部件和高性能轻质合金材料。
真空热处理
(1)真空热处理
1、真空热处理的优越性真空热处理是和可控气氛并驾齐驱的应用面很广的无氧化热处理技术,也是当前热处理生产技术先进程度的主要标志之一。
真空热处理不仅可实现钢件的无氧化、无脱碳,而且还可以实现生产的无污染和工件的少畸变,因而它还属于清洁和精密生产技术范畴。
目前它已成为工模具生产中不可替代的先进技术。
2、真空热处理工艺工件畸变小是真空热处理的一个非常重要的优点。
据国内外经验,工件真空热处理的畸变量仅为盐浴加热淬火的三分之一。
研究各种材料、不同复杂程度零件的真空加热方式和各种冷却条件下的畸变规律,并用计算机加以模拟,对于推广真空热处理技术具有重要意义。
真空加热、常压或高压气冷淬火时气流均匀性对零件淬硬效果和质量分散度有很大影响。
采用计算机模拟手段研究炉中气流循环规律,对于改进炉子结构变具有重要意义。
真空渗碳是实现高温渗碳的最可能的方式。
但在高温下长时间加热会使大多数钢种的奥氏体晶粒度长得很大,对于具体钢材高温渗碳,重新加热淬火对材料和工件性能的影响规律加以研究,对优化真空渗碳、冷却、加热淬火工艺和设备是很有必要的。
近几年,国际上有研究开发使用气体燃料的燃烧式真空炉的
动向。
在真空炉中采用气体燃料加热的困难太多,虽然有节约能源的说法,但不一定是一个重要的发展方向。
真空熔炼应用的原理
真空熔炼应用的原理简介真空熔炼是一种常用于制备高纯度金属材料和合金的方法。
它通过在高真空环境中将金属加热至熔点以上进行熔炼,并在一定条件下进行凝固,最终得到所需的金属材料。
原理以下是真空熔炼应用的原理:1.高真空环境:真空熔炼通常在高度真空环境中进行,以确保金属材料不会受到氧气、水蒸汽和其他杂质的影响。
高真空环境能够提供均匀的加热和冷却条件,从而使金属材料的熔点和凝固点能够更加精确地控制。
2.金属加热:在高真空环境中,金属样品通过加热炉或电磁感应加热装置进行加热。
加热温度通常高于金属材料的熔点,以确保金属能够完全熔化。
3.均匀混合:在加热过程中,金属样品经过溶解,形成液态金属。
在液态状态下,金属中的元素能够更好地混合,使得最终的合金具有均匀的成分。
4.凝固:通过控制冷却速率和凝固条件,使得液态金属逐渐凝固为所需的形式。
凝固过程的控制可以影响合金的晶体结构、相变和宏观性能。
5.纯度控制:真空环境和混合均匀度的控制可以降低合金中的杂质含量,从而提高金属的纯度。
纯净金属和高纯度合金在电子、航空航天和核工程等领域中具有广泛的应用。
应用真空熔炼的应用广泛,包括但不限于以下领域:•电子材料:高纯度金属材料在电子元器件制造中起着重要的作用。
通过真空熔炼可以制备出高纯度的铜、铝、镍等金属材料,用于制造半导体、电池等电子产品。
•航空航天工业:航空和航天领域对金属材料的要求非常高,需要具备高强度、耐高温、耐腐蚀等性能。
真空熔炼可以制备出高性能的镍基合金、钛合金等材料,用于航空发动机、航天器结构等领域。
•核工程:高纯度金属材料在核聚变、核裂变等核工程中扮演着重要角色。
真空熔炼可以制备出高纯度的铀、锆等金属材料,用于核燃料的制备和核反应堆结构材料。
•医疗器械:一些医疗器械对材料的纯度和生物相容性有严格的要求。
真空熔炼可以制备出高纯度的钛合金、不锈钢等材料,用于制造人工关节、种植物等医疗器械。
•材料研究:真空熔炼作为一种重要的材料制备方法,也被广泛应用于材料研究领域。
真空热处理炉的几大特点介绍
五、水冷装置,真空热处理炉的炉壳、炉盖、电热元件,分别处置(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,在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、小损坏,了黔空密封圈不过热、不烧毁,因此,各部件应该根据不同的情况设置水冷:真空热处理炉的自动化程度之所以较高,足因为金属工件的加热、冷却等操作,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,有此动作如加热保温结束后,工件进行淬火工序须六个动作并且要在15秒钟以内完成,在这样迅速的条件米完成许多功作,足很容易造成操作人员的紧张而构成误操作,因此,只育较高的自功化才能准确、及时按程序协调功。
真空热处理炉的几大特点介绍
一、严挤的真空密封:众所周知,余属零件进行真空热处理均在密闭的真空炉内进行,因此,获得和维抖炉子原定的漏气率,保证真空炉的不作真空度,对确保零件真空热处理的质最有着非常重要的意义,所以真空热处理炉的一个关键问题,就足要有可靠的真空密封结构,为了保证真空炉的真空性能,在真空热处理炉结构设计中必须遵循一个基本原则,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,以尽最减少真空泄漏的机会,安装在真空炉体上的部件、附件等如水冷电极、热电偶导出装胃也都必须设计密封结构。
二、大部分加热与隔热材料只能在直空状态下使用:典空热处理炉的加热与隔热衬料是在真空与高温下工作的,因而对这此材料一提出了耐高温,蒸汽压低,辐射效果好,导热系数小等要求,氧化性能要求不高,所以,典空热处理炉广泛地采用了钨、铂和石墨等作加热与隔热构料、这此材料在大气状态下极易轨化,因此,常规热处理炉是不能采用这此加热与隔热材料。
真空熔炼技术总结
真空熔炼技术总结简介真空熔炼技术是一种常用于熔炼高纯度金属和合金的方法。
通过在高真空环境下加热金属材料,使其熔化并通过重力或气体冷却来形成坯料。
本文将介绍真空熔炼技术的原理、设备和应用。
原理真空熔炼技术的原理是利用真空环境下的低压和低气体含量来减少金属材料与氧、氮、水蒸气等气体的接触,从而避免金属受到气体的污染。
另外,真空环境下的低压也有助于提高金属的熔化温度,从而降低合金成分要求或提供更高的熔炼温度范围。
设备真空熔炼技术需要使用一些特殊的设备来实现。
常见的设备包括真空熔炼炉、真空泵和气体冷却系统。
真空熔炼炉真空熔炼炉是进行真空熔炼的核心设备。
它通常由一个密封的熔炼室、一个炉筒和一个加热系统组成。
熔炼室用于容纳金属材料和提供真空环境,炉筒用于加热和保护熔炼室,加热系统通常由电加热器或感应加热器组成。
真空泵真空泵是用于创建和维持高真空环境的关键设备。
它通过抽取熔炼室中的气体来降低气体压力。
常见的真空泵类型包括机械泵、扩散泵和吸气剂泵。
气体冷却系统气体冷却系统用于通过向熔融金属材料注入惰性气体(例如氩气)来加速坯料的冷却速度。
这有助于提高金属的均匀性和晶粒细化。
应用真空熔炼技术被广泛应用于各个领域,尤其是在高纯度金属和合金的生产中具有重要作用。
高纯度金属生产真空熔炼技术可以有效地去除金属材料中的杂质和气体,以获得高纯度金属。
这种高纯度金属通常用于电子、航空航天、医疗器械和化工等领域。
合金生产真空熔炼技术可以精确地控制合金的成分和熔化温度,从而制备出具有特定性能和结构的合金。
这对于汽车、航空航天、能源和电子等行业的合金开发非常重要。
金属粉末制备真空熔炼技术还可以用于制备金属粉末。
通过在真空条件下熔化金属,然后通过快速冷却将其固化为块状,最后通过机械破碎和粉碎等工艺将其粉碎成粉末。
结论真空熔炼技术是一种重要的金属材料生产方法,其可以获得高纯度金属、定制合金和制备金属粉末。
通过理解真空熔炼技术的原理、设备和应用,我们可以更好地应用于相应领域,满足不同行业的金属材料需求。
真空熔炼技术总结汇报
真空熔炼技术总结汇报真空熔炼技术是一种利用真空环境下进行金属熔炼的技术,可以有效提高金属熔炼的质量和效率。
在真空熔炼过程中,采用高真空、低气温的环境,通常在10^-3到10^-5Pa的真空度下进行,使得金属在无氧和无污染的环境中熔化和冷却。
真空熔炼技术具有许多优点。
首先,由于真空环境下没有气体和杂质的存在,金属可以在纯净的状态下熔化和凝固,从而提高金属的纯度和均匀度。
其次,真空熔炼技术可以避免金属在高温下与氧气、水分等气体反应,减少金属氧化和杂质的形成。
此外,真空熔炼技术还能够有效减少金属的蒸发损失,提高金属的利用率和产量。
在真空熔炼技术中,常用的炉型有电阻加热炉、感应加热炉和电弧炉等。
其中,电阻加热炉是最常用的炉型,其通过在真空炉腔中放置电阻丝,通电加热来使金属熔化。
感应加热炉则是利用电磁感应原理,通过在物料附近生成交变磁场来加热金属。
电弧炉则是利用电弧的高温作用来进行熔炼。
这些炉型在真空熔炼过程中可以提供足够高的温度和热量,使得金属可以充分熔化。
在真空熔炼技术中,还有许多需要注意的问题。
首先,金属的选择非常关键,不同的金属对真空熔炼的条件和要求有所不同。
例如,钢铁的熔点较高,需要更高的温度和热量,而铝类合金则对温度的控制要求较精确。
其次,真空熔炼时需要对炉腔进行合理的设计和维护,以确保真空的稳定和密封性。
然后,金属的清洁和预处理也是非常重要的,金属表面的杂质会对熔炼后的金属质量产生负面影响。
此外,真空熔炼时还需要进行必要的温度和压力控制,以确保熔炼过程的稳定和安全。
真空熔炼技术在许多领域中得到了广泛应用。
在钢铁冶金中,真空炉可以用于生产高品质的不锈钢和合金钢。
在航空航天领域,真空熔炼技术可以用于生产高温合金和高强度材料,以满足航空器的高温和高强度要求。
此外,在电子和电器行业中,真空熔炼技术可以用于生产高纯度的硅片和其他半导体材料。
总的来说,真空熔炼技术是一种在无氧和无污染的环境中进行金属熔炼的高效、高质量的方法。
真空熔炼技术总结汇报稿
真空熔炼技术总结汇报稿真空熔炼技术是一种在无气条件下进行金属熔炼的先进技术。
它利用真空环境中的高温将金属熔化并进行加工,具有较低的气体含量、高纯度和强度的优点。
这项技术在金属加工和冶金行业中具有广泛的应用,并且在提高产品质量和生产效率方面有着显著的效果。
首先,真空熔炼技术能够降低金属杂质的含量。
在传统的熔炼过程中,由于气氛中存在氧、氮等元素,金属很容易与这些元素发生反应,从而导致杂质的产生。
而真空环境下,氧、氮等元素大大减少,金属的纯度得到了有效的保证。
通过真空熔炼技术,金属杂质含量可降低到很低的水平,从而提高了产品的质量。
其次,真空熔炼技术能够改善金属的性能。
金属在高温下进行熔化并再凝固的过程中,其晶体结构会发生改变,从而影响到金属的力学性能和耐腐蚀性能等。
使用真空熔炼技术,可以控制金属的冷却速度,使其结晶更加均匀,从而得到更细小的晶界和更优异的性能。
与传统的熔炼工艺相比,真空熔炼技术能够获得更高的强度、硬度和抗腐蚀性能。
此外,真空熔炼技术也可以减少金属组织中的缺陷。
在传统的熔炼过程中,金属容易受到气体和夹杂物的污染,进而在金属组织中形成气孔、夹杂物等缺陷。
而在真空环境下进行熔炼,可以减少气体和夹杂物的积累,从而减少金属组织中的缺陷。
这能够提高金属的可靠性和延展性,降低产品在使用过程中的断裂风险。
最后,真空熔炼技术还能够改善金属的外观和表面质量。
在真空环境下进行熔炼,可以避免氧气与金属发生反应而产生粉尘、污染等问题。
同时,利用真空熔炼技术,可以更好地控制冶炼参数,对金属的表面质量进行调控,从而获得更加光滑、漂亮的外观。
这对于一些对外观要求较高的产品,如首饰、器皿等,尤为重要。
综上所述,真空熔炼技术是一种在无气条件下进行金属熔炼的先进技术。
它能够降低金属杂质含量、改善金属的性能、减少金属组织中的缺陷以及改善金属的外观和表面质量。
这种技术在金属加工和冶金行业中具有重要的应用,对提高产品质量和生产效率有着显著的促进作用。
真空热处理工艺.
真空热处理工艺目录前言 A一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点 11、工艺原理 12、真空热处理的加热特点: 3二、真空热处理工艺参数的确定 31、真空度: 32、加热和预热温度: 43、真空淬火加热时间 4三、真空热处理的冷却方法 51、气淬 52、真空油淬 73、为减小工件变形采用的分级冷却。
94、真空水淬。
95、真空硝盐淬火。
96、炉冷或控速冷却。
9四、真空退火、真空淬火、真空回火及常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范 91、真空退火目的 92、真空淬火: 143、真空回火 20四、常用金属材料的真空淬火、回火工艺规范。
20(1)合金结构钢和超高强度钢 20(2)弹簧钢 22(3)轴承钢 22(4)合金工具钢 23(5)高速钢 23(6)不锈耐热钢 24所谓真空热处理是工件在10-1~10-2Pa真空介质中进行加热到所需要的温度,然后在不同介质中以不同冷速进行冷却的热处理方法。
真空热处理被当代热处理界称为高效、节能和无污染的清洁热处理。
真空热处理的零件具有无氧化,无脱碳、脱气、脱脂,表面质量好,变形小,综合力学性能高,可靠性好(重复性好,寿命稳定)等一系列优点。
因此,真空热处理受到国内外广泛的重视和普遍的应用。
并把真空热处理普及程度作为衡量一个国家热处理技术水平的重要标志。
真空热处理技术是近四十年以来热处理工艺发展的热点,也是当今先进制造技术的重要领域。
一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点1、工艺原理(1)金属在真空状态下的相变特点。
在与大气压只差0.1MPa范围内的真空下,固态相变热力学、动力学不产生什么变化。
在制订真空热处理工艺规程时,完全可以依据在常压下固态相变的原理。
完全可以参考常压下各种类型组织转变的数据。
(2)真空脱气作用,提高金属材料的物理性能和力学性能。
(3)真空脱脂作用。
(4)金属的蒸发:在真空状态下加热,工件表面元素会发生蒸发现象。
表一各种金属的蒸气压-td金属达到下列蒸气压的平衡温度(℃)熔点(℃)10-2Pa10-1Pa1Pa10Pa133PaCu103511411273142216281038 Ag848936104711841353961 Be102911301246139515821284 Mg301331343515605651 Ca463528605700817851 Ba406546629730858717 Zn248292323405-419 Cd180220264321-321Hg-5.5134882126-38.9 Ae80888999611231179660Li377439514607725179Na19523829135643798K12316120726533864In74684095210881260157C22882471268129263214-Si111612231343148516701410Ti1249138415461742-1721Zr166018612001221225491830Sn9221042118913731609232Pb548625718832975328V158617261888207922071697 Nb23552539--2415 Ta25992820---2996Bi536609693802934271 Cr99210901205134215041890 Mo209522902533--2625 Mn791873980110312511244 Fe119513301447160217831535 W276730163309--3410 Ni125713711510167918841455 Pt174419042090231325821774 Au119013161465164618671063(5)表面净化作用,实现少无氧化和少无脱碳加热。
真空热处理或熔炼的特点
真空热处理或熔炼的特点
1、防止氧化作用
在真空中加热不仅使金属本身不氧化,而且使原来已氧化的金属进行还原分解,这便是人们常说的除锈作用。
2、真空脱气作用
采用真空熔炼难熔金属、活泼金属,达到充分去除H2、N2、O2的目的。
固态金属在真空下进行热处理,同样有脱气作用。
金属的脱气,可提高金属的塑性和强度,真空度愈高,温度愈高,脱气时间愈长,有利于金属的脱气。
3、脱脂作用
真空热处理炉,已广泛应用于易损伤的金属箔、拉丝线材和精密的带有小孔筛眼之类金属零件的脱脂处理。
因为附着在这些物体上的油脂属通脂肪族,是碳、氢、氧化物,蒸气压较高,在真空中加热时被挥发或分解,随即被真空泵抽走。
4、真空下元素蒸发
在热处理温度范围内,常压下,金属与合金的蒸发是微不足道的。
然而,真空热处理时工件表面层中某些元素的蒸发,有时是很严重的。
常用的合金元素Zn、Mg、Mn、Al、Cr等的蒸气压较高,易蒸发,造成表面合金元素贫乏,从而使合金的组织变化,力学性能下降。
因此,真空热处理时真空度应选择恰当,决不是真空度越高越好。
为了保
证工件表面的光亮度,又要使合金元素少蒸发,通常先将炉内抽至较高的真空度,随即充入高纯氩气或氮气,使炉内压力维持在(200~26.6)Pa下加热,便可得到两全其美的工艺效果。
真空热处理炉的特点
真空热处理炉的特点[ 来源:热加工资讯网| 时间:2007-3-27 17:23:08 ] [字体:大中小](1)严格的真空密封:众历周知,金属零件进行真空热处理均在密闭的真空炉内进行,因此,获得和维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重要的意义。
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结构。
为了保证真空炉的真空性能,在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,以尽量减少真空泄漏的机会。
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结构。
(2)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在真空与高温下工作的,因而对这些材料提出了耐高温,蒸汽压低,辐射效果好,导热系数小等要求。
对抗氧化性能要求不高。
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。
这些材料在大气状态下极易氧化,因此,常规热处理炉不能采用这些加热与隔热材料。
(3)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。
在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使用寿命。
(4)采用低电压大电流:在真空容器内,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。
在真空热处理炉内,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措施,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发生。
真空热处理
真空热处理
1. 什么是真空热处理
真空热处理是指在真空环境中,根据材料的性能和特性,改变非金属材料的物理和机械性能的一种特殊的热处理工艺。
它可以改变金属材料和其他物料的组织,从而改变其物理性能,因此,真空热处理工艺具有良好的应用前景。
2. 真空热处理优势
3. 真空热处理应用
4. 小结
总之,真空热处理是改变非金属材料的物理和机械性能的一种特殊的热处理工艺,应用非常广泛,可以加快加工周期,可以节约能源,还可以获得精确的控制效果。
它可以改善电子、机械、航空航天以及汽车行业的产品性能,帮助企业提高生产效率、降低成本,受到越来越多企业的青睐。
真空热处理群
真空热处理群【原创实用版】目录1.真空热处理群的定义与特点2.真空热处理群的种类与应用3.真空热处理群的优势与未来发展趋势正文一、真空热处理群的定义与特点真空热处理群,顾名思义,是指在一定的真空度下进行的热处理过程。
它是金属材料在现代工业生产中,特别是航空、航天、核工业等领域中不可或缺的一种热处理工艺。
真空热处理群具有以下特点:1.低氧含量:在真空环境下,金属材料的氧化速度大大降低,有助于保持材料的纯洁度。
2.温度均匀:在真空状态下,热量传导和对流效应较弱,因此真空热处理过程中的温度分布更加均匀。
3.压力控制:可以根据需要调整真空度,以实现不同工艺要求。
二、真空热处理群的种类与应用真空热处理群主要包括以下几种:1.真空退火:通过加热至一定温度并保温一段时间,以改善金属材料的组织结构和性能。
常用于不锈钢、合金钢等材料的生产。
2.真空正火:与真空退火类似,但正火过程中,金属材料被加热至更高温度,以提高材料的硬度。
常用于工具钢、模具钢等领域。
3.真空淬火:将金属材料加热至某一适当温度并保持一段时间,随即快速冷却,以提高材料的硬度和强度。
常用于高速钢、合金结构钢等。
4.真空碳氮共渗:在真空条件下,向金属材料中渗入碳和氮元素,以提高其表面硬度和耐磨性。
常用于航空、航天等高技术领域。
三、真空热处理群的优势与未来发展趋势真空热处理群具有以下优势:1.提高金属材料性能:由于真空环境下氧化速度低,有助于保持材料的纯洁度,从而提高其性能。
2.减少能源消耗:真空热处理过程中,热量损失较少,有助于降低能源消耗。
3.提高生产效率:真空热处理群可以实现连续生产,提高生产效率。
未来发展趋势:1.绿色环保:随着环保意识的增强,真空热处理群将向更环保、更节能的方向发展。
2.自动化:在智能制造的大背景下,真空热处理群将实现更高程度的自动化。
真空加热的特点
真空加热的特点:(1)均匀的辐射热传递,被加热的加热管形成均匀的二次热源,向零件均匀地辐射加热。
冷却时,管壁和冷却水等温,均匀地吸收零件的辐射热。
(2)冷却曲线。
400℃以上的斜率较大,100摄氏度以下的斜率渐少,这很接近理想冷却曲线,所以真空中零件的内应力小,不容易发生零件开裂与变形超差事故。
(3)热传递慢。
真空状态真空状态下以辐射传热为主。
由辐射传热公式:F TT ])100()100[(C Q 4241-=导辐 (kJ/h) 式中 T1——热源温度(加热管内的温度,K );T2——受热体(水)的温度度(K);F ——受热体的受热面积(㎡);导C ——导来辐射系数(42/KJ k h m ⋅⋅)。
可见,在冷却过程中,应尽量降低T2,以增加辐射传热量,提高加热管冷速。
(4)真空冷却的速度,实测加热管满载时,水冷,从1030℃降至700摄氏度,大约用2.5min,平均冷速2.2℃/s 。
在真空状态下,由于300℃以下冷却很慢,因此热应力与组织应力均较小。
所以真空状态下,容易产生裂纹。
(5)变形量。
在真空状态下,因加热和冷却均靠辐射传热,且零件处在均匀的温度场中,故变形很小。
悬于真空加热(冷却)阱内物体热平衡分析设物体是通过一细丝悬挂于真空容器器壁之上,使物体处于加热冷却阱内。
容器和阱均处于真空状态。
由于物体悬因此,物体的温度应由本身的辐射放热、阱和容器壁对物体的辐射加热以及物体的辐射加热以及物体通过悬挂细丝的传导热达到的热平衡状态决定。
即:传导放热辐射放热辐射加热Q Q Q +=式中的辐射放热Q 为物体由于热辐射而放出来的热量,由斯忒潘——波尔滋曼定律,应有:4111T A Q σε=辐射放热。
其中A1为物体表面积。
1ε为物体的辐射系数,σ为黑体辐射常数,42828-/10670.5/1049.44开秒米焦耳开小时米千卡⋅⋅⨯=⋅⋅⨯=-σ,T1为物体的温度,这里为了使问题简化,假定物体的温度处处相同。
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真空热处理或熔炼的特点
1、防止氧化作用
在真空中加热不仅使金属本身不氧化,而且使原来已氧化的金属进行还原分解,这便是人们常说的除锈作用。
2、真空脱气作用
采用真空熔炼难熔金属、活泼金属,达到充分去除H2、N2、O2的目的。
固态金属在真空下进行热处理,同样有脱气作用。
金属的脱气,可提高金属的塑性和强度,真空度愈高,温度愈高,脱气时间愈长,有利于金属的脱气。
3、脱脂作用
真空热处理炉,已广泛应用于易损伤的金属箔、拉丝线材和精密的带有小孔筛眼之类金属零件的脱脂处理。
因为附着在这些物体上的油脂属通脂肪族,是碳、氢、氧化物,蒸气压较高,在真空中加热时被挥发或分解,随即被真空泵抽走。
4、真空下元素蒸发
在热处理温度范围内,常压下,金属与合金的蒸发是微不足道的。
然而,真空热处理时工件表面层中某些元素的蒸发,有时是很严重的。
常用的合金元素Zn、Mg、Mn、Al、Cr等的蒸气压较高,易蒸发,造成表面合金元素贫乏,从而使合金的组织变化,力学性能下降。
因此,真空热处理时真空度应选择恰当,决不是真空度越高越好。
为了保
证工件表面的光亮度,又要使合金元素少蒸发,通常先将炉内抽至较高的真空度,随即充入高纯氩气或氮气,使炉内压力维持在(200~26.6)Pa下加热,便可得到两全其美的工艺效果。