1、第八章 真空熱處理爐,授課人：楊曉敏,2008.01.04,返回總目錄,教學(xué)提示,教學(xué)要求,了解真空熱處理爐的分類、結(jié)構(gòu)、特點和適用；了解真空熱處理爐的電熱元件及主要元件的設(shè)計；了解電爐真空系統(tǒng)組成、工作原理和特點。,真空熱處理是熱處理工藝過程的全部或部分在真空狀態(tài)下進行。真空當(dāng)作一種純度較高的保護氣體。,第八章 真空熱處理爐,81 真空系統(tǒng) 82 真空熱處理爐的分類 83 真空熱處理爐所用材料 84 真空熱處理爐技術(shù)的發(fā)展 85 離子滲氮爐,第八章 真空熱處理爐,真空熱處理爐加熱主要特點： 1、傳熱方式：輻射； 2、加熱速度慢；加熱均勻性差； 3、實現(xiàn)無氧化、不脫碳； 4、工件表面光亮好；

2、5、工件不易變形。,第八章 真空熱處理爐,一、真空 （一）真空：壓強 小于105Pa低壓空間稱為真空。真空狀態(tài)下氣體的稀薄程度稱真空度。 （二）真空劃分: 低真空（102-105Pa）、中真空（102-10-1Pa）、高真空（10-1-10-5Pa）、超真空（小于10-5Pa）。,81 真空系統(tǒng),二、真空系統(tǒng)（真空泵、管道、真空閥、真空測量裝置） （一）設(shè)備： 真空泵真空的主要設(shè)備,81 真空系統(tǒng),真空測量：電離規(guī)管、熱偶規(guī)管、真空壓力表等,被抽 容器,擴散泵,機械泵,低真空管道,高真空管道,真空系統(tǒng)工作過程 真空系統(tǒng)是由機械泵與油擴散泵組成。,（二）真空系統(tǒng)的工作過程,機械泵：低真空泵，又稱

3、配泵，常作為高真空泵的前級泵。擴散泵：抽高真空，又稱主泵。擴散泵出口處的壓強小于高真空泵的臨界壓強。擴散泵出口處的真空度又稱前置真空。,起始壓強：真空泵開始工作時的壓強。各種真空泵的起始壓強相差很大。例如，機械泵在大氣壓強下即可工作，擴散泵須在一定前置真空度下才能工作。 極限壓強：指在真空系統(tǒng)中沒有漏氣或內(nèi)壁放出氣體的情況下，經(jīng)過相當(dāng)長時間抽氣后，一定型號的真空泵所能達到的最小壓強。,81 真空系統(tǒng),（三）典型真空系統(tǒng),機械旋轉(zhuǎn)泵,機械旋轉(zhuǎn)泵油擴散泵/油增壓泵,機械旋轉(zhuǎn)泵油擴散泵油增壓泵,82 真空熱處理爐的分類,一、真空熱處理爐的基本結(jié)構(gòu)形式、特點及用途,工作過程： 放入工件密封爐罐抽真空加

4、熱保溫冷卻。 優(yōu)點：（1）結(jié)構(gòu)簡單；（2）氣源少，容易獲得真空；（3）不存在真空放電的問題； 缺點：（1）加熱速度慢；（2）受爐罐材料的限制，爐子最高使用溫度不超過1100。 用途：一些金屬的退火,外熱式真空熱處理爐,（一） 外 熱 式 真 空 熱 處 理 爐,（二）內(nèi)熱式真空熱處理爐,1、結(jié)構(gòu)：爐殼（真空容器）、加熱體、隔熱屏、真空系統(tǒng) 2、優(yōu)點：（1）爐溫不受耐熱爐罐限制；(2)加熱速度快。 缺點：（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜；(2)抽真空比外熱式的爐子困難。（3）低電壓大電流供電。 3、用途：氣冷式的爐子：高速鋼、模具鋼、馬氏體不銹鋼等的淬火處理；油冷式的爐子：低合金鋼、合金工具鋼、軸承鋼等的淬火處理

5、；,內(nèi)熱式氣冷真空熱處理爐,內(nèi)熱式油淬真空熱處理爐,83 真空熱處理爐所用材料,一、電熱元件 （一）電熱元件材料 1、鎳鉻及鐵鉻鋁合金； Cr和Al在高溫真空狀態(tài)下易于產(chǎn)生蒸發(fā)作用，適用于溫度不是很高的低真空爐。 2、高熔點純金屬（鉬、鎢、鉭） 在真空或保護氣氛下適用；,83 真空熱處理爐所用材料,3、非金屬電熱元件（石墨）：熔點高、膨脹系數(shù)小、高溫機械性能好等優(yōu)點，但使用于保護氣氛中工作；有“污染”等弊病，因而不宜在高真空中工作。,（二）電熱元件料選擇 選擇原則：根據(jù)工作溫度、爐子結(jié)構(gòu)特點、工藝特殊要求、經(jīng)濟效果等因素來選用。 工作溫度在1000以下，可選用合金電熱元件。 工作溫度在1000

6、以上，可選用純金屬或石墨布。 單室油淬真空爐：可選用能抵抗油蒸汽污染的石墨布。 考慮經(jīng)濟適用可選資源富足、價格便宜的石墨布和鐵鉻鋁合金作電加熱體材料。,83 真空熱處理爐所用材料,二、隔熱屏 1、作用：隔熱、減少熱損失。 2、性能：較高的耐火性、隔熱保溫性、抗熱沖擊性和抗腐蝕性。 3、分類：金屬反射隔熱屏和非金屬隔熱層隔熱屏。,金屬反射隔熱屏：數(shù)層金屬板、隔離環(huán)和支撐桿組成。選用鎢、鉬、鉭和不銹鋼作反射屏。主要用于高精度、高真空度的真空爐。,金屬反射隔熱屏,金屬板制成的內(nèi)外屏的夾層中填充陶瓷纖維，結(jié)構(gòu)較簡單，隔熱效果好，但陶瓷纖維的吸濕性大，影響真空度。,夾層式隔熱屏,多層石墨氈用石墨繩或鉬絲將其捆扎在鋼板網(wǎng)上構(gòu)成的。隔熱效果好，熱損失比金屬反輻射屏可減少30。,石墨氈隔熱屏,內(nèi)層為石墨氈，外層為陶瓷纖維氈。隔熱效果好，并兼有夾層式和石墨氈隔熱層兩者的