真空热处理工艺.doc

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 金属 达到下列蒸气压的平衡温度（℃） 熔点（℃） 10-2Pa 10-1Pa 1Pa 10Pa 133Pa Cu 1035 1141 1273 1422 1628 1038 Ag 848 936 1047 1184 1353 961 Be 1029 1130 1246 1395 1582 1284 Mg 301 331 343 515 605 651 Ca 463 528 605 700 817 851 Ba 406 546 629 730 858 717 Zn 248 292 323 405 - 419 Cd 180 220 264 321 - 321 Hg -5.5 13 48 82 126 -38.9 Ae 808 889 996 1123 1179 660 Li 377 439 514 607 725 179 Na 195 238 291 356 437 98 K 123 161 207 265 338 64 In 746 840 952 1088 1260 157 C 2288 2471 2681 2926 3214 - Si 1116 1223 1343 1485 1670 1410 Ti 1249 1384 1546 1742 - 1721 Zr 1660 1861 2001 2212 2549 1830 Sn 922 1042 1189 1373 1609 232 Pb 548 625 718 832 975 328 V 1586 1726 1888 2079 2207 1697 Nb 2355 2539 - - - 2415 Ta 2599 2820 - - - 2996 Bi 536 609 693 802 934 271 Cr 992 1090 1205 1342 1504 1890 Mo 2095 2290 2533 - - 2625 Mn 791 873 980 1103 1251 1244 Fe 1195 1330 1447 1602 1783 1535 W 2767 3016 3309 - - 3410 Ni 1257 1371 1510 1679 1884 1455 Pt 1744 1904 2090 2313 2582 1774 Au 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