真空熱處理

日期：2025-10-29 10:07

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摘要：真空熱處理即真空技術與熱處理兩個專業相結合的綜合技術，是指熱處理工藝的全部和部分是在真空狀態下進行的。真空熱處理幾乎可實現全部熱處理工藝，如淬火、退火、回火、滲碳、滲鉻、氮化，在淬火工藝中可實現氣淬、油淬、硝鹽淬火、水淬等，它與普通熱處理相比較具有以下優點。 1、不氧化、不脫碳、不增碳對工件內部和表面有良好的保護作用氧化使金屬表面失去金屬光澤，表面粗糙度增加，精度下降，并且鋼表面氧化皮往往是造成淬火軟點和淬火開裂的根源，氧化使鋼件強度降低，其他力學性能下降。而脫碳（見圖1）...

真空熱處理即真空技術與熱處理兩個專業相結合的綜合技術，是指熱處理工藝的全部和部分是在真空狀態下進行的。真空熱處理幾乎可實現全部熱處理工藝，如淬火、退火、回火、滲碳、滲鉻、氮化，在淬火工藝中可實現氣淬、油淬、硝鹽淬火、水淬等，它與普通熱處理相比較具有以下優點。

1、不氧化、不脫碳、不增碳對工件內部和表面有良好的保護作用

氧化使金屬表面失去金屬光澤，表面粗糙度增加，精度下降，并且鋼表面氧化皮往往是造成淬火軟點和淬火開裂的根源，氧化使鋼件強度降低，其他力學性能下降。而脫碳（見圖1）是指鋼在加熱時表面碳含量降低的現象。

圖1

一般情況下，鋼的氧化脫碳同時進行，脫碳層由于被氧化，碳含量降低會明顯降低鋼的淬火硬度、耐磨性、及疲勞性能，高速鋼脫碳會降低紅硬性（如圖2）。

圖2

而真空熱處理由于金屬是在一定的真空度下加熱，工件避免了與氧氣接觸，工件沒有氧化，無脫碳，可以得到光亮的表面及較好的熱處理質量，同時在真空狀態下，也不會發生還原反應，也就不會發生增碳現象。從下面工件表面添加保護劑后與真空淬火時的金相圖比較，可較明顯看到真空熱處理的優勢所在。如圖3、圖4所示：

圖3

圖3 40Cr滲碳后淬火、回火處理，馬氏體3級，殘余奧氏體2級，少量顆粒狀碳化物1級，表層及次表層馬氏體組織粗細有別。

圖4

圖4 40Cr真空淬火組織為中碳馬氏體以及少量黑色條狀回火馬氏體。加熱均勻，表面無氧化脫碳。

2、提高整體機械性能、脫氣和促進金屬表面的凈化作用

真空對液態金屬有明顯的除氣效果，對固態金屬中溶解的氣體也有很好的排除作用。金屬中*有害的氣體是氫。采用真空加熱時，可使金屬和合金中的氫迅速降至*低程度，消除氫脆，從而提高材料的塑性、韌性和疲勞強度，提高了工件的整體機械性能。金屬和合金在真空中加熱時，如果真空度低于相應氧化物的分解壓力，這種氧化物就會發生分解，形成的游離氧立即被排出真空室，使金屬表面質量，進一步改善，甚至使表面達到活化狀態，起到凈化作用。

3、工件變形小

一般來說，被處理的工件在爐內靠熱輻射加熱，內外溫差較小，熱應力小，因而決定了真空熱處理工藝處理的零件變形小，同時在真空下加熱和在真空下淬火，自動完成，避免了熱態下工件在空氣中的搬運（鹽浴處理及氣氛保護處理雖在絕氧的環境里加熱，但仍在空氣或含有氧分子的淬火介質中完成淬火），減少了人為加工變形。如Cr12MoV材質的滾絲輪，分別真空熱處理和鹽浴處理，真空熱處理比鹽浴處理變形量小70%，產品合格率高。

4、可減少工件含金元素揮發性

真空熱處理能在可控氣氛下加熱和真空淬火，從而減少了工件含金元素揮發性,保證了工件的熱處理質量。

5、其他

真空熱處理爐熱效率高,可實現快速升溫和降溫；穩定性和重復性好。工作環境好，操作**，沒有污染和公害。

來源：熱處理生態圈

END

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