金属在真空中加热后的冷却过程分析

金属制品在真空中加热后要以适当的速度冷却才能达到所要求的热处理质量。真空加热后工件仍需在气体或液体介质中冷却。

1.在气体中的冷却

淬透性好的高合金钢在高速循环的气流中冷却即可得到很好的淬硬效果。当然还要靠热交换器中的冷却水把气体的大部分热量带走。通常采用的气体冷却介质有H₂、N₂、Ar、He。最常用的是N₂和H₂。其中以H₂的冷却能力最好，其次是He、N₂、Ar（见图10-17），气体的冷却速度和通入气体的压强有密切关系。气体压强越高，冷却能力越强。高速钢刃具刃部较脆，不宜采取油冷。大截面和大批量的高速钢刃具在通常的气流速度和接近于大气压的压强下不易淬硬，因此需在高气流速度（>10m/s）或500kPa压强下冷却。图10-18所示为气体压强和淬火冷速的关系。

2.油中淬火冷却

钢真空加热淬火必须在特殊的真空淬火油中进行。真空淬火油具有足够低的蒸汽压力和较为稳定的冷却能力。一般淬火油在不同压强下冷却能力变化很大，在低压下淬火冷却性能很差。图10-19所示为真空淬火油、普通淬火油和一般矿物油在真空中对钢淬硬性的影响。

图10-17 各种气体对金属制件的冷却能力比较(www.xing528.com)

图10-18 气体压强与淬火冷速的关系

图10-19 真空淬火油、普通淬火油、一般矿物油的冷却能力比较（材料T8，淬火温度800℃，油温80℃）

1—一般矿物油 2—普通淬火油 3—真空淬火油