什么是真空熱處理加工技術(shù)？

主要指的是真空技術(shù)與熱處理技術(shù)相結(jié)合的新型熱處理技術(shù)，其中，真空熱處理所處的真空環(huán)境指的是低于一個大氣壓的氣氛環(huán)境，包括低真空、中等真空、高真空和超高真空等，所以，真空熱處理實際也屬于氣氛控制熱處理。

真空熱處理是指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態(tài)下進行的，真空熱處理可以實現(xiàn)幾乎所有的常規(guī)熱處理所能涉及的熱處理工藝，但熱處理質(zhì)量大大提高。

與常規(guī)熱處理相比，真空熱處理加工技術(shù)可同時實現(xiàn)無氧化、無脫碳、無滲碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脫脂除氣等作用，從而達到表面光亮凈化的效果。

1. 真空熱處理加工技術(shù)的應(yīng)用

其實，真空熱處理加工技術(shù)在國外應(yīng)用的較早，美國的海斯公司和日本真空研究所在1968年，先后研制出真空淬火油和水劑淬火介質(zhì)，從而，真空淬火技術(shù)在熱處理行業(yè)得到迅速發(fā)展，從單室爐發(fā)展到了多組合機群，從一般的真空淬火發(fā)展到高壓氣淬、真空水劑淬火、真空滲碳、真空碳氮共滲及多元共滲等。

而我國在經(jīng)過幾十年的努力，真空爐制造廠商在設(shè)計、制造水平和質(zhì)量上得到了很大的提高，用國產(chǎn)真空設(shè)備替代從國外進口的真空設(shè)備逐漸增多，從而降低了使用單位的生產(chǎn)成本，使真空熱處理的應(yīng)用范圍迅速擴大。

2. 真空熱處理加工技術(shù)的工藝原理

利用金屬在真空狀態(tài)下的變相特點，在與大氣壓只差0.1MPa范圍內(nèi)的真空下，固態(tài)相變熱力學、動力學不產(chǎn)生什么變化。在制訂真空熱處理工藝規(guī)程時，完全可以依據(jù)在常壓下固態(tài)相變的原理，完全可以參考常壓下各種類型組織轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)。同時，在真空脫氣作用下，可以提高金屬材料的物理性能和力學性能，在真空狀態(tài)下加熱，金屬工件表面元素會發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象。金屬實現(xiàn)無氧化加熱所需的真空度，表面凈化作用，實現(xiàn)少無氧化和少無脫。

3. 真空熱處理加工技術(shù)的特點

（1）真空熱處理加工的優(yōu)越性

真空熱處理加工是和可控氣氛并駕齊驅(qū)的應(yīng)用面很廣的無氧化熱處理技術(shù)，也是當前熱處理生產(chǎn)技術(shù)先進程度的主要標志之一。真空熱處理不僅可以實現(xiàn)鋼件的無氧化、無脫碳，而且還可以實現(xiàn)生產(chǎn)的無污染和工件的少畸變，因而，它還屬于清潔和精密生產(chǎn)技術(shù)范疇。目前，它已成為工模具生產(chǎn)中不可替代的先進技術(shù)。

（2）真空熱處理工藝工件畸變小

據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗，工件真空熱處理的畸變量僅為鹽浴加熱淬火的三分之一。研究各種材料、不同復(fù)雜程度零件的真空加熱方式和各種冷卻條件下的畸變規(guī)律，并用計算機加以模擬，對于推廣真空熱處理技術(shù)具有重要意義。真空加熱、常壓或高壓氣冷淬火時，氣流均勻性對零件淬硬效果和質(zhì)量分散度有很大影響。采用計算機模擬手段研究爐中氣流循環(huán)規(guī)律，對于改進爐子結(jié)構(gòu)具有重要意義。

（3）采用真空熱處理爐

現(xiàn)代真空熱處理爐，是指可施行元件的真空加熱，然后在油中淬火或在常壓和加壓氣體中淬火的冷壁式爐子。研究開發(fā)這種類型的設(shè)備是一項綜合性強、跨學科、牽涉到很多科技領(lǐng)域的工作。

工模具材料真空熱處理的應(yīng)用前景很大。大多數(shù)工模具鋼目前都采取在真空中加熱，然后在氣體中冷卻淬火的方式。為了使工件表面和內(nèi)部都獲得滿意的力學性能，必須采用真空高壓氣淬技術(shù)。目前，國際上真空氣淬的氣壓已從0.2MPa、0.6MPa提高到1-2MPa甚至3MPa，所以，高壓氣淬真空爐的冷卻氣體壓力的逐步提高是一個重要的發(fā)展趨勢。

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什么是熱處理？

就是將固態(tài)金屬通過一定的加熱溫度，一定時間的保溫和一定的速度冷卻，來改變金屬及合金的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，改變金屬及合金的物理，化學和機械性能的方法。

同理真空熱處理就是將金屬及其合金放在真空熱處理設(shè)備內(nèi)，通過加熱，保溫和冷卻來改變金屬及合金的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，改變金屬及合金的物理，化學和機械性能的方法。

只是加熱方式和冷卻介質(zhì)不同。

真空熱處理工藝的分類

基本上可分為以下幾大類：1.真空淬火、2.真空回火、3.真空退火、4.真空滲碳、5.真空滲氮、6.真空滲金屬等。

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真空熱處理的優(yōu)缺點

真空熱處理優(yōu)點：

1 處理模具表面無氧化。

2 真空脫氣作用。

3 脫脂作用。

4 處理工件無氫脆。

5 淬火工件變形小。

6 真空熱處理工藝穩(wěn)定性和重復(fù)性好。

7 節(jié)能環(huán)保，操作安全。

缺點：

1 有些合金元素在真空中蒸發(fā)較大。

2 設(shè)備投資大。

3 生產(chǎn)周期長，真空保溫時間一般是鹽浴爐的6倍，是空氣爐的2倍。

常見的幾種模具失效形式和解決方法

1 熱處理過程中出真空爐直接開裂

2 回火出來開裂。

3 使用過程中九+天內(nèi)開裂這一類失效形式主要是發(fā)生在壓鑄模和熱鍛模類。

4 模具設(shè)計不合理開裂。

5 早期龜裂主要發(fā)生在用普通空氣爐處理的模具，引起的原因是模具在處理過程中表面氧化脫碳造成。

6 沖塌。

7 熱處理淬火變形過大。

8 經(jīng)處理過后在加工過程中發(fā)生的變形，開裂。

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