真空热处理工艺
真空热处理工艺精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版真空热处理工艺前言:所谓真空热处理是工件在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。
工艺原理(1)金属在真空状态下的相变特点。
(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。
(5)表面净化作用，实现少无氧化和少无脱碳加热。
表1.各种材料在真空热处理时的真空度(1)在900℃以前，先抽0.1Pa以上高真空，以利脱气。
(2)10-1Pa进行加热，相当于1PPM以上纯度惰性气体，一般黑色金属就不会氧化。
(3)充入惰性气体时，如充133Pa，(50%N2+50%H2)的氮氢混合气体，其效果比10-2,10-3Pa真空还好。
此时氧分压66.5Pa是安全的。
(4)真空度与钢表面光亮度有对应关系。
(5)一般10-3~133Pa真空范围内，真空度温差为±5℃，如气压上升，温度均匀性下降，所以充气压力应尽量可能低些。
2、加热和预热温度: 表2 预热温度参考表3、真空淬火加热时间图1真空加热时的特性曲线图2炉温和被加热工件表面与中心温度t总=t均+t保 t均=a`×ht保为相变时间，t均为均热时间，a`为透热系数(分/mm)，h为有效厚度(mm)。
三(真空淬火冷却在淬火时我们都要考虑到所热处理工件的材质、形状、技术要求，以及该材质“5” 曲线来选择合理的淬火冷速，一般情况下有真空油淬和真空气淬( 在这里主要分析真空油淬)。
真空炉热处理工艺
真空炉热处理工艺一、引言真空炉热处理工艺是一种在无氧或低氧环境下进行的热处理方法。
它通过将金属材料置于真空炉中，加热到一定温度并保持一定时间，以改善材料的物理和化学性能。
本文将介绍真空炉热处理工艺的基本原理、应用范围以及优缺点。
二、基本原理真空炉热处理工艺的基本原理是在真空条件下进行热处理。
真空炉内的气体压力远低于大气压，这样可避免材料表面和内部受氧化、脱氢等反应的影响。
同时，真空炉中的气氛可以由纯净气体（如氩气）或活性气体（如氢气）组成，以进一步控制材料的热处理过程。
三、热处理工艺真空炉热处理工艺可分为以下几个步骤：1. 预处理：在将材料放入真空炉前，需要对材料进行预处理，如去除表面油脂、氧化皮等杂质，以保证热处理效果。
2. 加热：将预处理后的材料放入真空炉中，通常使用电加热或感应加热的方法，逐渐加热至目标温度。
加热速度需控制在合适的范围，以避免材料变形或产生应力。
3. 保温：将材料保持在目标温度下一定时间，以使材料内部结构发生相应的变化，如相变、晶粒长大等。
4. 冷却：将热处理后的材料从真空炉中取出，并进行适当的冷却处理。
冷却速度也需控制在合适的范围，以避免材料产生应力或变形。
四、应用范围真空炉热处理工艺广泛应用于金属材料的制造和加工过程中。
以下是一些常见的应用领域：1. 轴承制造：真空炉热处理可以提高轴承的硬度、耐磨性和抗疲劳性能，延长轴承的使用寿命。
2. 工具制造：真空炉热处理可提高工具的硬度和耐磨性，改善切削性能，提高工具的使用寿命。
3. 钢铁冶炼：真空炉热处理可用于钢铁冶炼过程中的脱气、脱硫、脱氮等处理，提高钢铁的质量和纯度。
4. 航空航天：真空炉热处理可应用于航空航天领域的航空发动机叶片、涡轮盘等关键零部件的制造和处理。
五、优缺点真空炉热处理工艺具有以下优点：1. 可控性强：真空炉热处理过程中的温度、气氛、压力等参数可精确控制，以满足不同材料的热处理要求。
2. 无氧环境：真空炉热处理过程中的无氧或低氧环境可避免材料受氧化、脱氢等反应的影响，降低材料的损失。
真空热处理工艺参数的选取
真空热处理工艺参数的选取
真空热处理是一种重要的金属热处理工艺，可以改变金属材料的组织结构和性能，改
善金属的性能特征。
选择合适的真空热处理工艺参数可以增强金属材料的强度、韧性和耐
腐蚀性能，使其具有结构特性，从而满足具体应用需求。
通常情况下，真空热处理工艺参数包括真空度、处理温度、时间、气氛和保护气氛等。
真空度是真空热处理的一个重要参数，可以用真空计或分子泵测量。
一般来说，常温
下的真空度越高，热处理效果就越好，但是太高的真空度可能导致空气漏入，导致金属损坏。
处理温度是指真空热处理工艺中处理的温度范围，它可以用热工表温度计测量。
该参
数直接关系到金属凝固和软化的速度，其大小直接影响金属材料的机械性能。
时间指在指定温度下放置金属材料的时间，也可以称为处理时间。
一般情况下，处理
时间越长，金属晶粒越来越小，并且金属组织结构也会变得更加稳定和有序，从而可以改
善材料的机械性能。
添加气氛指的是在真空热处理工艺中添加的气体，它可以有效地控制金属凝固的速度，以改善材料的性能特征。
保护气氛是一种在进行真空热处理时向真空腔内引入的气体，能够很好地保护金属免
受氧化和腐蚀作用的损害。
一般来说，常用的保护气氛可以是氩气、氩/氦混合气、氩/氦
/氢混合气和另外一种管内气体。
真空渗碳热处理工艺流程
真空渗碳热处理工艺流程温馨提示：该文档是小主精心编写而成的，如果您对该文档有需求，可以对它进行下载，希望它能够帮助您解决您的实际问题。
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真空热处理工艺及操作方法
真空热处理工艺及操作方法1、真空度的概念真空为气体较稀薄的空间，在指定的空间内，低于一个大气压力的气体状态，统称为真空。
真空状态下气体稀薄程度称为真空度，通常用压力值表示。
1标准大气压(1 atm)≈1.013×105Pa(帕)1Torr≈1/760atm=1 mmHg1Torr≈133Pa1Pa≈7.5 ×10- 3Torr表1 工程压力单位转换表我国将其真空区域划分为：低真空、中真空、高真空和超高真空。
目前真空热处理炉的真空度大多在103～10 -4Pa的范围内。
2、真空加热的特点2.1、防止氧化作用金属的氧化和氧化物的分解，按下式进行当真空中氧的分压大于氧化物的分解压Po2时，金属要氧化；相反，当MeO 的分解压力大于真空中的氧分压时，MeO会分解出金属来。
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，这便是除锈作用。
2.2、真空脱气作用采用真空熔炼难熔金属、活拨金属，达到充分去除H2，N2，O2的目的。
目前广泛使用的钢液真空脱气处理，使钢液更纯净，钢材更致密.提高了钢的质量。
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，可提高它的塑性和强度。
真空度愈高，温度愈高，脱气时间愈长，有利于金属的脱气。
2.3、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。
因为附着在这些物件上的油脂属普通脂肪族，是碳、氢、氧化合物，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。
真空热处理虽有脱脂作用，但不能认为真空热处理前的工件可不经清洗就装人炉中，因为大量的油脂不仅污染了炉子，还会污染真空泵油损坏真空泵的性能。
2.4、真空下元素的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。
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
真空热处理真空热处理是一种重要的金属材料加工技术，在各个领域都有广泛的应用。
本文将从定义、原理、工艺流程、优点和应用领域等方面进行详细介绍，希望能够帮助读者更好地了解真空热处理。
一、定义真空热处理是一种在低气压或真空条件下进行的加热和冷却的金属材料处理方法。
通过控制加热温度、时间和降低环境气氛，使金属材料在特定条件下改变其组织结构和性能。
二、原理真空热处理的基本原理是利用真空环境中的低气压，降低氧、氮等气体对金属材料的影响，从而避免气氛冷却过程中产生的氧化、氮化和硫化等表面缺陷。
另外，真空热处理还可利用较高的加热速率，通过快速升温保持材料表面的清洁度和均匀性。
三、工艺流程真空热处理的工艺流程可以分为加热、保温和冷却三个阶段。
1. 加热阶段：在真空炉中将金属材料加热到目标温度。
加热速率应适中，过快容易导致表面气化和过烧，过慢则影响生产效率。
2. 保温阶段：将金属材料保持在目标温度下一段时间，使其达到均匀加热。
保温时间一般根据材料的厚度、型号和热处理要求来确定。
3. 冷却阶段：将金属材料迅速冷却至室温。
冷却方式可以采用自然冷却或强制冷却，具体根据材料和热处理要求来选择。
四、优点真空热处理具有以下几个显著的优点：1. 优秀的表面质量：真空热处理能够有效避免金属材料的氧化、氮化和硫化等表面缺陷，保证材料的表面质量。
2. 较高的加热速率：真空热处理中的加热速率相对较高，可以实现快速加热和保温，提高生产效率。
3. 均匀的加热效果：真空热处理具有良好的温度均匀性和恒温性能，可以使金属材料达到均匀加热的效果，避免因加热不均导致的质量问题。
4. 可控性强：真空热处理过程中可以根据具体需要调节加热温度、时间和气压等参数，提高处理的可控性和灵活性。
五、应用领域真空热处理广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造、电子设备和医疗器械等领域。
1. 航空航天领域：真空热处理可应用于制造航空发动机叶片、涡轮叶片、航空零件等高温、高强度要求的金属材料。
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。
真空热处理实践
真空热处理实践一、真空热处理加热工艺1. 加热曲线类型真空中工件主要靠辐射进行加热，而辐射传热有其特有的规律，该规律的特点就是符合辐射传热的四次方定律(斯蒂芬玻尔兹曼定律)，见下式：式中Q辐———辐射传递的热量；α———辐射传热系数；T1 ———辐射元件表面温度；T2 ———受辐射物体表面温度。
上式说明，高温时即使是很小的温度差也能产生很高的传热速度。
据计算，在1200℃时，1℃温度差所引起的传热量是540℃时1℃温度差所引起的传热量的5倍。
同时，也有资料告诉我们，在相同情况下真空加热所需时间约是空气炉的3倍、盐浴炉的6倍。
这些都说明真空炉内低温加热慢、加热速度“滞后”。
为此，使用真空炉时，绝对不能照搬空气炉、盐浴炉和气氛炉的工艺。
图1 、图2 和图3所示的三种类型的加热工艺，只有图1是正确的，正是因为它体现了真空炉内加热的特点。
2. 加热时间的确定( 1) 加热时间的近似计算法。
图4 中不同温度下时间可按下列方法计算：T1 = 30 + ( 2.0 ～1.5) ×D ( 1)T2 = 20 + ( 1.5 ～1.0) ×D ( 2)T3 = 15 + ( 1.0 ～0.8) ×D ( 3)式中：T1 、T2 、T3 为时间( min) 。
D为被加热工件有效厚度(mm) ，并按有关规定考虑，即圆柱形工件按直径计算，管形工件当高度/ 壁厚≤1.5mm 时，以高度计算；当高度/ 厚度≥1.5mm 时，以1.5mm 壁厚计算；当外径/ 内径>7时，按实心圆柱体计算，空心内圆柱体以外径乘0.8 计算。
公式括号中的数据为加热系数，( 1) 、( 2) 式中工件形状复杂，或捆绑、密集、屏蔽严重时选下限( 数值大的)；工件形状简单、摆放松散时选上限( 数值小的) 。
(3) 式中高合金钢选下限( 数值大的)；高速钢选上限( 数值小的) 。
30、20、15是根据内热式真空炉、不同温度段加热特点预设的升温时间(min) 。
热处理真空淬火
热处理真空淬火热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性质的工艺。
其中，真空淬火是热处理的一种重要方法，它通过在真空环境下对材料进行加热和冷却，使其获得更高的硬度、强度和耐磨性。
下面将详细介绍真空淬火的主要内容。
一、真空淬火的原理真空淬火是在真空环境下进行的淬火工艺，其原理是将材料加热到一定温度后，迅速冷却，使其达到所需的硬度和强度。
由于真空环境下没有氧气和其他气体，因此可以避免材料表面氧化和表面质量的损失。
同时，真空淬火还可以避免材料表面产生气孔和裂纹，提高材料的质量和使用寿命。
二、真空淬火的工艺流程真空淬火的工艺流程主要包括加热、保温、淬火和回火四个步骤。
1. 加热：将材料放入真空炉中，加热到所需温度。
加热温度取决于材料的种类和要求的性能。
2. 保温：在加热到所需温度后，保持一定时间，使材料达到均匀的温度分布。
3. 淬火：迅速将材料从高温状态冷却到室温或低温状态。
淬火速度越快，材料的硬度和强度越高。
4. 回火：在淬火后，将材料加热到一定温度，保持一定时间，使其达到所需的硬度和韧性。
三、真空淬火的优点1. 避免氧化：真空环境下没有氧气和其他气体，可以避免材料表面氧化和表面质量的损失。
2. 避免气孔和裂纹：真空淬火可以避免材料表面产生气孔和裂纹，提高材料的质量和使用寿命。
3. 提高硬度和强度：真空淬火可以使材料获得更高的硬度、强度和耐磨性。
4. 均匀加热：真空环境下，材料可以均匀加热，避免了传统淬火中的局部过热和过冷现象。
四、真空淬火的应用真空淬火广泛应用于航空、航天、汽车、机械、电子等领域。
例如，航空发动机的叶片、汽车发动机的曲轴、齿轮、轴承等都需要进行真空淬火处理，以提高其耐磨性和使用寿命。
总之，真空淬火是一种重要的热处理工艺，可以使材料获得更高的硬度、强度和耐磨性。
它的优点是避免氧化、避免气孔和裂纹、提高硬度和强度、均匀加热等。
真空淬火广泛应用于航空、航天、汽车、机械、电子等领域，是现代工业生产中不可或缺的一部分。
真空热处理工艺原理..
1600 43.1
铜
温度℃
溶解度s
1000 1.58
1083（熔点） 1100 2.10（固态） 6.3 6.10（液态）
1200 8.1
溶解度s的单位为每100g金属对标准态气体容积单位为cm3的溶解量
13
气体原子在金属中的扩散
由吸附变为收附是和金属表面原子与吸附气体分子 （原子） 之间的表面反应及气体原子（或质子） 在金属中的扩散两个基本过程有关。
在αFe {100} 断裂平面上断裂核心 的形成过程
-a/2[111]+a/2[111]a[001]
18
氢脆
断裂核心的形成是晶体中产 生局部塑性变形，a/2<111>
型位错在滑移面上移动是由 于屈服应力的作用。
屈服应力对温度敏感断裂 强度对温度敏感
对含氢的钢：变形速度越小、
温度越高，脆断成分高；
态； 按前述除气过程使气体从金属表面除去。
25
真空加热技术特点
优点：
缺点:
1. 防止氧化作用、无氢脆 1. 真空中蒸发较大的元素
2. 真空脱气、脱脂作用
2. 设备一次性投资较大
3. 淬火变形小、节约能源
4. 工艺稳定、重复性好
5. 生产成本低、耗电少
6. 操作安全、自动化程度高。
26
真空状态下金属表面的氧化及分解
MO = M+1/2O2 ΔG＝ΔG0＋RTlnpO21/2
ΔG 吉布斯函数的改变ΔG0标准吉布斯函数的改变R为气体常数T温度；
常压下ΔG0>0, ΔG>0,金属氧化物一般不分解；高 温下仅有少数HgO，Ca2O，Ag2O等氧化物分解；
真空状态下高温ΔG<0则氧化物分解。
真空热处理的工艺
真空热处理的工艺
真空热处理是将材料加热到一定温度，然后在真空环境中保温一段时间，最后以合适的速率冷却材料的工艺。
真空热处理的工艺包括以下几个步骤：
1. 加热：将待处理的材料放入真空炉中，通过电阻加热器或感应加热器加热材料到设定的温度。
加热过程需要控制加热速率和最终温度，以确保材料达到所需的热处理效果。
2. 保温：在材料达到设定温度后，保持一段时间进行保温处理。
在真空环境下进行保温，可以避免材料表面的氧化或其他化学反应。
3. 冷却：保温结束后，需要将材料迅速冷却到室温。
冷却速率可以影响材料的组织结构和性能，因此需要精确控制冷却速度。
4. 排放：冷却完毕后，打开真空炉，将热处理过的材料取出。
真空热处理的目的是改善材料的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性和其他性能。
常见的真空热处理方法包括退火、淬火、回火和固溶处理等。
不同材料和热处理目的需要采用不同的真空热处理工艺和参数。
真空热处理具有许多优点，例如可以避免氧化、减少变形、提高材料品质、确保加热和冷却的均匀性等。
因此，真空热处理在航空航天、汽车制造、电子产业和其他高端制造领域得到广泛应用。
真空炉热处理工艺
真空炉热处理工艺一、介绍真空炉热处理工艺是一种通过在真空环境中加热金属材料以改变其物理和化学性质的工艺。
该工艺广泛应用于航空航天、汽车、电子、冶金等行业，并对提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性和耐磨性等性能具有重要作用。
二、真空炉热处理工艺流程真空炉热处理工艺通常包括以下流程：2.1 材料准备在热处理前，首先需要对材料进行准备工作。
这包括去除材料表面的杂质和氧化物，例如通过酸洗、喷砂等方法进行表面清洁。
2.2 加热在加热阶段，材料被放置在真空炉中，并通过加热源（例如电阻加热器、感应加热器）加热至所需温度。
2.3 保温保温阶段是将材料保持在一定温度下一段时间，以保证材料内部温度均匀分布，使得相变或晶体结构的变化可以充分进行。
2.4 冷却冷却阶段是将材料从高温状态迅速冷却至环境温度。
冷却速度对材料性能有重要影响，可以通过控制冷却介质温度和流速来实现。
2.5 除气在冷却完成后，需要对真空炉进行除气处理，以避免材料表面重新氧化。
常见的方法包括使用抽真空设备、通入惰性气体等。
2.6 检测和分析最后，对热处理后的材料进行必要的检测和分析，以评估热处理工艺的效果和材料性能的变化。
常见的检测方法包括金相分析、硬度测试、拉伸试验等。
三、真空炉热处理工艺的应用真空炉热处理工艺在许多领域都有广泛的应用，具体包括以下几个方面：3.1 金属材料强化真空炉热处理工艺可以通过调整材料的晶体结构和相变来增强其力学性能。
例如，通过固溶处理、时效处理等方式，可以使金属材料的强度、硬度和耐磨性得到提高。
3.2 精确控制工艺参数真空炉热处理工艺可以实现对工艺参数的精确控制，例如温度、时间、冷却速度等。
这种精确控制可以确保材料的性能达到设计要求，并提供重复性良好的生产过程。
3.3 提高材料表面质量真空炉热处理工艺可以去除材料表面的杂质和氧化物，使材料表面变得光滑和洁净。
这对于某些特殊领域的应用，例如半导体、光学器件等，具有重要意义。
3.4 降低材料变形和残余应力真空炉热处理工艺可以在控制的环境中进行，减少了材料与外界环境的接触，从而降低了材料的变形和残余应力。
真空炉热处理工艺
真空炉热处理工艺引言：真空炉热处理工艺是一种广泛应用于金属材料加工领域的热处理技术。
它通过在高温下将材料置于真空环境中进行处理，以改变材料的物理和化学性质，从而提高材料的性能和品质。
本文将详细介绍真空炉热处理工艺的原理、应用和优势。
一、真空炉热处理工艺的原理真空炉热处理工艺是在无氧或低氧环境中进行的，由于真空环境中几乎没有气体分子，因此可以避免材料在高温下与氧气发生反应，防止材料表面氧化和变质。
在真空炉中，通过加热和冷却等步骤，对材料进行控制加热和冷却，以实现材料的相变、组织结构改变和性能提升。
二、真空炉热处理工艺的应用1. 金属材料的强化处理：真空炉热处理工艺可以通过控制加热和冷却速度，改变金属材料的晶体结构，提高其强度、硬度和耐磨性。
2. 金属材料的退火处理：真空炉热处理工艺可以通过控制温度和保温时间，使金属材料内部的应力得到释放，消除材料的变形和裂纹。
3. 金属材料的淬火处理：真空炉热处理工艺可以通过控制加热和冷却速度，将金属材料迅速冷却至室温，使其快速形成马氏体结构，提高材料的硬度和强度。
4. 金属材料的回火处理：真空炉热处理工艺可以通过控制温度和保温时间，使金属材料内部的脆性组织转变为韧性组织，提高材料的韧性和抗冲击性。
三、真空炉热处理工艺的优势1. 高精度控制：真空炉热处理工艺可以精确控制加热、保温和冷却过程的温度和时间，以满足不同材料和工艺要求。
2. 无氧环境：真空炉热处理工艺在无氧或低氧环境中进行，可以避免材料表面的氧化和变质，保持材料的原有性能。
3. 均匀加热：真空炉热处理工艺通过辐射加热和对流传热相结合的方式，可以实现对材料的均匀加热，避免温度梯度过大引起的变形和裂纹。
4. 环保节能：真空炉热处理工艺中不需要使用传统的加热介质，如气体或液体，减少了能源的消耗和污染的排放。
结论：真空炉热处理工艺作为一种先进的热处理技术，广泛应用于金属材料加工领域。
它通过在无氧或低氧环境中对材料进行控制加热和冷却，改变材料的物理和化学性质，提高材料的性能和品质。
真空热处理工艺
真空热处理工艺张雨090201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。
（5）表面净化作用，实现少无氧化和少无脱碳加热。
（6）金属实现无氧化加热所需的真空度。
二、真空热处理工艺参数的确定1、真空度：表1.各种材料在真空热处理时的真空度（1）在900℃以前，先抽0.1Pa以上高真空，以利脱气。
（2）10-1Pa进行加热，相当于1PPM以上纯度惰性气体，一般黑色金属就不会氧化。
（3）充入惰性气体时，如充133Pa，（50%N2+50%H2）的氮氢混合气体，其效果比10-2～10-3Pa真空还好。
此时氧分压66.5Pa是安全的。
（4）真空度与钢表面光亮度有对应关系。
（5）一般10-3~133Pa真空范围内，真空度温差为±5℃，如气压上升，温度均匀性下降，所以充气压力应尽量可能低些。
2、加热和预热温度：表2 预热温度参考表800~900 550-600-600 800-8501200以上550-60 -10503、真空淬火加热时间图1真空加热时的特性曲线图2炉温和被加热工件表面与中心温度t总=t均+t保t均=a`×ht保为相变时间，t均为均热时间，a`为透热系数（分/mm），h为有效厚度（mm）。
真空热处理与传统热处理工艺的优势比较
随着环保意识的 提高，真空热处 理技术的环保优 势越来越受到重 视
真空热处理技术 能够实现材料表 面改性，为材料 表面处理提供新 的途径
真空热处理技术 可以应用于航空 航天、汽车、能 源等多个领域， 具有广泛的应用 前景
汇报人：XX
传统热处理工艺中，工件表面的氧化和脱碳程度较高，需要采取额外的表面处理措施 来提高工件的质量和使用寿命。
真空热处理与传统热处理工艺相比，具有更好的保护效果，能够更好地保持工件表面 的原始状态。
真空热处理可以有效降低工件表面的氧化和脱碳程度，提高工件的质量和使用寿命， 因此具有更高的性价比。
真空热处理可以有效减少氧 化和脱碳现象
PART FOUR
真空热处理可 以提高汽车零 部件的硬度和 耐磨性，从而 提高汽车的使
用寿命。
真空热处理可 以减少汽车零 部件的氧化和 脱碳，从而提 高汽车的安全
性能。
真空热处理可 以降低汽车零 部件的生产成 本，从而提高 汽车的市场竞
争力。
真空热处理可 以减少汽车零 部件的废品率， 从而提高汽车 的生产效率。
真空热处理可以精确控制加热和冷却速度，从而更好地控制金属材料的相变过程，进一步减 少氧化和脱碳现象。
真空热处理可以缩短加热和冷却时间，提高生产效率，降低能耗和生产成本。
减少氧化和脱碳程度，提高金 属表面的光洁度
减少表面粗糙度，提高工件的 美观性
减少表面裂纹和热损伤，提高 工件的疲劳强度和耐磨性
适用于各种金属材料和工件， 应用范围广泛
真空热处理可 以提高模具的 硬度和耐磨性， 从而提高模具 的使用寿命。
真空热处理可 以减少模具的 变形和开裂， 提高模具的精 度和稳定性。
真空热处理可 以缩短模具的 加工周期，提 高生产效率， 降低生产成本。
430真空热处理
430真空热处理
430真空热处理是指将430不锈钢材料置于真空炉中进行加热处理的工艺。
真空热处理在无氧或低氧环境下进行，能够有效减少表面氧化和残余应力，提高材料的硬度和耐腐蚀性能。
具体的430真空热处理工艺包括以下几个步骤：
1.材料清洁：将430不锈钢材料进行清洗，去除表面的油污和杂质。
2.预热处理：将清洁后的材料置于预热炉中，进行适当的预热，以提高材料的均匀性。
3.真空加热：将预热后的材料放入真空炉中，进行加热处理。
加热温度通常在800-900摄氏度之间，根据具体要求可以进行调整。
4.保温处理：当材料达到所需温度后，保持一定的时间，使材料内部达到均匀的晶格结构和组织状态。
5.冷却：在保温处理完成后，将材料缓慢地冷却至室温，避免材料受到过快冷却而引起的应力和变形。
430真空热处理能够改善材料的硬度、强度和耐腐蚀性能，使得430不锈钢材料在使用过程中具有更好的性能和寿命。
同时，真空热处理还能减少材料的变形和应力，提高其加工性能和稳定性。
因此，在一些对材料性能要求较高的领域，如航空航天、汽车制造等，广泛应用430真空热处理工艺。
真空热处理工艺原理
真空热处理工艺原理
首先，真空中的传热是真空热处理的基础原理之一、真空环境中没有气体分子的传导和对流作用，因此传热效率较低。
在真空环境下加热材料时，主要通过辐射传热来向材料传递热量。
材料表面的高温会通过辐射的方式向材料内部传递热量，从而使整个材料均匀加热。
其次，真空环境中的化学反应主要指的是材料的氧化和脱气反应。
在高温下，材料表面容易发生氧化反应，形成氧化物薄膜。
而真空热处理中通过维持低氧分压，可以减少材料的氧化反应，避免表面氧化膜的生成，保证材料的纯净度。
另外，真空热处理还可以有效地去除材料中的气体，即脱气过程。
在真空环境下加热材料，材料内部的气体会由于压力梯度的存在而逸出。
同时，加热也会促使材料中固溶体或固溶体间的气体扩散出来。
这种脱气过程可以减少材料内的气体含量，改善其性能。
此外，真空热处理还可以通过物理过程来改变材料的组织和性能。
例如，真空中加热材料可以使晶界扩散速率增加，晶粒尺寸减小，从而提高材料的强度和硬度。
另外，通过真空中的快速冷却（淬火），可以使材料快速经历相变，从而获得较高的韧性和强度。
总之，真空热处理通过在真空环境下对材料进行加热和冷却，改变材料的组织和性能。
其原理包括真空中的传热、化学反应、物理过程等。
真空热处理具有无氧、无污染、无气体等优点，广泛应用于金属材料、陶瓷材料和复合材料等的制备和改性。
Cr MoV真空热处理工艺规程
T间 隔
吹风 冷却
升温
T2回
T2冷
T3升
三次回火 T℃ 520
回火
T3回
敬告：仅供学习参考，生产实践因设备、环境、原料、工件等诸多因素影响，请在严格 遵守设备安全操作及生产安全管理前提下酌情慎用。 原创工艺文件禁止转载，添加工艺文件链接需注明： 来自金益中国热处理网
有效厚度 ≤80
T1回 120
T2回 120
T2
T3
T4
T5
T6
预热
淬火
分压
加热 100
0.6MP a
T7
Ｔ8
T7
70
分 T8
0
T9
0
min T10
30
设备
井式炉间 隔
吹风冷却
阶段名称 升温 回火
时长 mim T1升 T1回
T1冷
升温 T2升
需求硬度HRC
回火温度T℃
500-520
回火次数
3
二次回火 T℃ 520
回火
淬。炉气压力从0.4-1.1MPa,冷却速度差异很大，1.1MPa冷速大于油冷速。选择 清 洗 工艺，要针对自己设备。 不用清洗。
回火过程 及监测
回火保温时间长好，回火出炉后，空冷。
加热过程及
监
测
检查仪表显示和输入工艺曲线是否同步，真空炉冷却水畅通，高纯氮储气罐压力正常。
回火冷却 及质 量
吹空冷却，检验硬度变形量大小。
真空炉热处理淬火+回火
文件编号
页码
/
编制日期
连续作业工艺卡
淬火硬度 60-64 金相
硬化层深
不需填
产品名称 产品规格 产品材质
真空热处理工艺流程
真空热处理工艺流程
真空热处理工艺流程通常包括以下步骤：
1. 预处理：将待处理工件进行清洗、除油、打磨等预处理工作，以保证表面光洁度和清洁度。
2. 加热：将工件放置在真空炉内，通过加热炉环境来使工件达到所需温度，同时保证环境真空度。
3. 保温：当工件达到所需的温度后，保持工件处于高温状态，使其达到期望的微观组织和性能。
4. 冷却：在完成保温过程后，需要将工件从高温状态快速降温至室温，以减少热处理过程中可能产生的变形和裂纹。
5. 处理后处理：对热处理后的工件进行冷却、清洗、除锈、质检等后续工作，以确保工件质量符合要求。
在真空热处理过程中，需要注意控制热处理过程中的温度、保温时间、冷却速率等参数，以确保达到期望的微观组织和性能。
同时，还需要对真空炉进行维护和保养，以保证其正常运行和高效工作。
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真空热处理工艺屠恒悦目录前言 (1)一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点 (1)1、工艺原理 (1)2、真空热处理的加热特点： (3)二、真空热处理工艺参数的确定 (3)1、真空度： (3)2、加热和预热温度： (4)3、真空淬火加热时间 (4)三、真空热处理的冷却方法 (5)1、气淬 (5)2、真空油淬 (7)3、为减小工件变形采用的分级冷却。
(9)4、真空水淬。
(9)5、真空硝盐淬火。
(9)6、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 (9)1、真空退火目的 (9)2、真空淬火： (14)3、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 (22)（3）轴承钢 (22)（4）合金工具钢 (22)（5）高速钢 (23)（6）不锈耐热钢 (24)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。
表一各种金属的蒸气压Ti 1249 1384 1546 1742 - 1721Zr 1660 1861 2001 2212 2549 1830Sn 922 1042 1189 1373 1609 232Pb 548 625 718 832 975 328V 1586 1726 1888 2079 2207 1697Nb 2355 2539 - - - 2415Ta 2599 2820 - - - 2996Bi 536 609 693 802 934 271Cr 992 1090 1205 1342 1504 1890Mo 2095 2290 2533 - - 2625Mn 791 873 980 1103 1251 1244Fe 1195 1330 1447 1602 1783 1535W 2767 3016 3309 - - 3410Ni 1257 1371 1510 1679 1884 1455Pt 1744 1904 2090 2313 2582 1774Au 1190 1316 1465 1646 1867 1063（5）表面净化作用，实现少无氧化和少无脱碳加热。
图一各种金属氧化物的分解压力金属的氧化反应是可逆的：Mo≒2M+2O 2O→O2↑取决于气氛中氧的分压和金属氧化物的分压的大小。
当氧分压大于金属氧化物的分压时，反应向左进行，金属表面产生氧化。
反之，如氧化物的分解压大于氧的分压，反应向右进行，其结果是氧化物分解。
亚氧化物理论和真空炉中碳元素存在，使炉内氧的分压低于金属氧化物的分压，使金属不会氧化。
表二真空度和相对杂质及相对露点关系真空度Pa 1.33×104 1.33×103 1.33×102 1.33×10 1.33 1.33×10-1 1.33×10-2 1.33×10-3托100 10 1 10-110-210-310-410-5相对杂质含量% 13.2 1.32 0.132 1.32×10-2 1.32×10-3 1.32×10-4 1.32×10-5 1.32×10-6 PPM(百万分比)1320 132 13.2 1.32 0.132 0.0132相对露点（℃）+11 -18 -40 -59 -74 -88 -101 （6图二为不同金属无氧化加热温度和真空度的关系曲线2、真空热处理的加热特点：两个显著特点：一是空载时炉子的升温速度快，二是工件的加热速度慢。
二、真空热处理工艺参数的确定1、真空度：表三各种材料在真空热处理时的真空度材料真空热处理时真空度Pa 合金工具钢、结构钢、轴承钢（淬火温度在900℃以下）1~10-1含Cr、Mn、Si等合金钢（在1000℃以上加热）10Pa（回填高纯氮）不锈钢（析出硬化型合金）、Fe、Ni基合金，钴基合金10-1~10-2钛合金10-2高速钢1000℃以上充666~13.3Pa N2Cu及其合金133~13.3Pa高合金钢回火 1.3~10-2（1）在900℃以前，先抽0.1Pa以上高真空，以利脱气。
（2）10-1Pa进行加热，相当于1PPM以上纯度惰性气体，一般黑色金属就不会氧化。
（3）充入惰性气体时，如充133Pa，（50%N2+50%H2）的氮氢混合气体，其效果比10-2～10-3Pa真空还好。
此时氧分压66.5Pa是安全的。
（4）真空度与钢表面光亮度有对应关系。
（5）一般10-3~133Pa真空范围内，真空度温差为±5℃，如气压上升，温度均匀性下降，所以充气压力应尽量可能低些。
2、加热和预热温度：表四预热温度参考表淬火加热温度（℃）预热温度（1）（℃）预热温度（2）（℃）预热温度（3）（℃）800~900 550-6001000-1100 550-600 800-8501200以上550-600 800-850 1000-10503、真空淬火加热时间图三真空加热时的特性曲线图四炉温和被加热工件表面与中心温度t总=t均+t保t均=a`×ht保为相变时间，t均为均热时间，a`为透热系数（分/mm），h为有效厚度（mm）。
表五a`透热系数的确定加热温度（℃）600 800 1000 1100~1200a`（分/mm） 1.6~2.2 0.8~1.0 0.3~0.5 0.2~0.4 预热情况600℃预热600、800℃预热600、800、1000℃预热注：没有预热，直接加热，a`应增大10~20%表六t保时间确定钢材碳素工具钢低合金钢高合金钢t保（分）5~10 10~20 20~40三、真空热处理的冷却方法1、气淬（1）各种冷却气体的性质表七各种冷却气体的性质（100℃时）气体密度（Kg/m3）普朗特数粘度系数（Kg.s/m3）热传导率（kcal/m.h.℃）热传导率比N20.887 0.70 2.5×10-60.0269 1Ar 1.305 0.69 2.764 0.0177 0.728He 0.172 0.72 2.31 0.143 1.366H20.0636 0.69 1.048 0.189 1.468图五氢、氦、氮、氩的相对冷却性能为保证工件表面不氧化，具有高的光亮度，对冷却气体N2纯度有一定要求。
表八氮气纯度标准表九热处理用氩气、氢气、氮气的行业标准②高纯氮、纯氮不适合用于沉淀硬化不锈钢，马氏体时效钢，高温合金、钛合金等真空热处理回充和冷却气之用。
③氢气不适用于高强度钢、钛合金、黄铜的热处理保护。
④液态氮不规定水的含量。
（2）提高气体冷却能力的方法牛顿公式：Q=k（t w-t f）·F（kcal/h）Q为传热量；t w为工件温度；t f为气体温度；F为工件表面积；k为对流传热系数。
K=（λ/d）·C（wdp/η）md为工件直径，C为因雷诺系数范围不同而异的常数，m为幂指数，一般0.62~0.805w为流速，p为密度的函数（亦可视为气压），λ为气体导热系数，η为粘滞系数。
从公式中可见，提高冷却气体的密度（压力）和流速可以成比例地加大对流传热效率。
①提高冷却气体压力。
②提高气体的流速。
图六气体压力和淬火速率间的关系曲线表十各种淬火介质对热传导系数的比较介质和淬火参数热导率（w/m2.k）盐浴 550℃350~450液态床400~500油 20~80℃不流动1000~1500油 20~80℃搅拌循环的1800~2200水 15~25℃3000~3500空气、无强力循环50~801000毫巴（1×105Pa）N2循环的100~1506×105Pa N2快速循环300~40010×105Pa N2快速循环400~5006×105Pa He 快速循环400~50010×105Pa He 快速循环550~65020×105Pa He 快速循环900~10006×105Pa H2快速循环450~60010×105Pa H2快速循环~75020×105Pa H2快速循环~130040×105Pa H2快速循环~2200 2、真空油淬（1）真空淬火油的条件。
（2）真空淬火油的主要技术指标表十一（a）国产真空淬火油质量指标真空油淬时注意的几个问题：①真空油淬压力填充纯N40kPa~67kPa。
2②淬火油量：工件：油重量 1：10~15，油池比油与工件体积之和大15~20%。
③油中不许有水分。
当达0.03%时，工件变暗；0.3%时，冷速明显变化。
④真空淬火油的调制。
⑤工件入油前应充分脱气。
⑥油温在40~80℃使用。
⑦油应有搅拌。
静止油冷却强度为0.25~0.30；激烈搅拌油冷却强度为0.8~1.1。
⑧真空油淬时的高温瞬时渗碳现象。
3、为减小工件变形采用的分级冷却。
点以上→风冷。
①油冷却到MS②延时油淬，先预冷30~70秒→（1090℃）入油。
③风冷至550℃→在油中淬火。
④气体分级淬火，气冷到马氏体转变点以上→停风扇→表面温度均匀后再开风扇快冷。
⑤工件在硝盐浴中等温淬火。
4、真空水淬。
5、真空硝盐淬火。
6、炉冷或控速冷却。
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。
1、真空退火目的：获得洁净光亮的表面，省去或减少加工工序；使金属材料软化，消除内应力和改变结构，提高材料性能。
（1）铜及其合金表十三青铜真空热处理参数表十四紫铜和黄铜真空热处理参数表十五铍青铜时效工艺参数材料牌号时效温度（℃）真空度（Pa）时间（小时）QBe2 QBe2.5 3002853201~10-23~53~42（2）金属和合金的除气处理。