真空热处理技术及应用探讨

真空热处理是指金属制件在真空或先抽空后通惰性气体条件下加热，然后缓冷退火或回火，或在油或气体中淬火冷却的技术。

真空热处理具有其他热处理不可比拟的一系列突出优点，如无氧化、无脱碳、脱气、脱脂、表面质量好、变形微小、热处理后零件综合力学性能优异、无污染无公害、自动化程度高等，因此自1927年问世（美国无线电公司研制的VAC—10型真空热处理炉，用于真空退火）以来真空热处理即得到迅速发展。目前它已成为优质工模具不可或缺和首选的热处理工艺。

真空热处理由早期的真空退火、真空除气向真空淬火、真空回火、真空化学热处理和特种真空热处理方向发展。

1）真空热处理的工艺控制

真空热处理的加热特点决定了真空炉加热升温速度快，而工件传热需要时间，滞后比较多。为此，真空热处理加热时一般采用阶段升温，预热1～2次或者控制升温，同时还要适当延长保温时间，保温时间一般为空气炉的1．5倍。

真空热处理的真空度根据待处理材料选择，要保证热处理后表面光亮，又要注意防止表面元素贫化。对结构钢、不锈钢，真空度取10－1～10Pa；对钛合金，真空度取10－2～10－1 Pa。

2）真空热处理方法

（1）真空退火。利用真空无氧化的加热效果进行光亮退火，主要用于冷拉钢丝的中间退火、不锈钢的退火及有色金属的退火。(www.xing528.com)

（2）真空淬火。对大多数工模具钢采用真空加热，然后在空气中冷却淬火的真空气淬工艺，可大大提高工件的性能。特别是真空高压气淬，可以使工件的表面和心部都达到较高的性能。

（3）真空渗碳。真空渗碳可实现高温渗碳（1 000℃），显著缩短渗碳时间，且渗层均匀，碳浓度变化平缓，表面光洁。

3）真空热处理工艺的发展方向

（1）真空加压气淬工艺。提高冷却性能、控制加热和冷却、研制更好淬透性的材料、完善气体回收技术等。

（2）真空化学热处理工艺。提高真空渗碳技术、开发其他真空化学热处理技术以及真空化学热处理传感器等。

（3）真空功能热处理工艺。真空磁场热处理、真空氢气热处理、真空焊接与热处理的组合等。