真空热处理的优势特点
经过真空热处理后的金属材料工件与常规热处理比较,力学性能(特别为塑性和韧性)有了明显的增加,其原因在于真空热处理时具有良好的除气效果所致。
表面净化与脱脂作用在真空状态下进行工件的加热,其表面的氧化膜、轻微的锈蚀、氮化物、氢化物等,被还原、分解或挥发而消失,使金属获得光洁的表面,这是真空热处理的一个特点。
金属的氧化反应是可逆反应,在金属被加热时,是产生氧化反应还是氧化物的分解反应,取决于加热气氛中氧的分压与氧化物分解压之间的关系。
氧的分解压是氧化物分解达到平衡后所产生的氧气分压,氧的分解压大于氧的分压,则氧化物分解,产生的氧气被放出而留下来的则是金属的清洁表面,达到金属表面净化的效果。在真空中的残存氧很少,氧的分压很低,真空度越高,氧的分压越低,低于氧化物的分解压,反应向右进行,故真空提供了金属氧化物在加热时的分解条件。
另外炉内的氧分压很低的前提下,金属氧化物可分解为亚氧化物,其在真空加热中容易升华而挥发。工件表面粘附的物质主要为油污等,其是碳、氢、氧化合物,蒸汽压较高,在真空加热过程中易挥发或分解,被真空泵抽走,起到净化工件表面的效果。