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金屬材料在真空中的狀態(tài)分析
發(fā)布時間:2014-10-21 瀏覽:5210 次

  一般高純度惰性氣體通常含有0.!%的活性氣體雜質(zhì),此純度相當(dāng)于 133Pa的真空。

  這種氣體用于金屬的加熱保護(hù),仍會和金屬表面發(fā)生反應(yīng),所以還需要進(jìn)一步凈化,從凈化和保持純度的成本費(fèi)用角度來看,要使雜質(zhì)達(dá)到1× 10-6以下是非常困難的,而1×10-6的殘余氣體僅相當(dāng)于1.33×10-1Pa真空度,這種真空度采用機(jī)械泵+羅茨泵時間長一些也能達(dá)到的。

  而費(fèi)用卻比氣體凈化到相同程度要便宜得多。

  (一)脫脂

  工件表面的切削冷卻液、潤滑液、防銹液等在真空條件加熱進(jìn)行分解成氫、二氧化碳和水蒸氣,并由真空泵(前級裝過濾系統(tǒng))抽出,如果工件表面的玷污不嚴(yán)重或要求不高,在真空加熱騰前可不進(jìn)行清洗。

  (二)脫氣

  真空對液態(tài)金屬有明顯的除氣效果,對固態(tài)金屬中溶解的氣體也有很好的排除作用,不同金屬、不同溫度點(diǎn)的脫氣速度是不同的。

  金屬中最有害的是氫(氫脆),采用真空加熱時,可使金屬和合金中的氫迅速降至最低程度。

  (三)氧化物的分解

  金屬和合金在真空中加熱時,如果真空度低于相應(yīng)氧化物的分解壓力,這種氧化物就會發(fā)生分解,形成游離氧,游離氧被真空系統(tǒng)帶走。使金屬的表面質(zhì)量得到改善。

  甚至在一定溫度下達(dá)到活化狀態(tài)。

  (四)合金元素的揮發(fā)

  合金材料在真空中加熱時,表面的化學(xué)成分與狀態(tài)會經(jīng)常發(fā)生變化,例如鋼中的各種合金元素中,以錳、鉻的蒸氣壓最高,在真空中加熱時它們是最容易蒸發(fā)的。

  如鎳鉻合金的發(fā)熱元件在真空高溫情況下使用不久就會發(fā)現(xiàn)表面變粗糙了。

  合金元素在鋼表面的蒸發(fā)結(jié)果,使表面的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化導(dǎo)致影響成品的質(zhì)量和耐用度。

  為了解決這問題,一般會采用在800℃以下真空加熱,800℃以上通入惰性氣體,來減少其合金元素的揮發(fā)。

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