金屬材料在真空中的加熱情況

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(huì)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(shí)間長(zhǎng)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(rùn)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(jí)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(duì)液態(tài)金屬有明顯的除氣效果，對(duì)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。金屬中較有害的是氫（氫脆），采用真空加熱時(shí)，可使金屬和合金中的氫迅速降至較低程度。 

（三）氧化物的分解 


金屬和合金在真空中加熱時(shí)，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(huì)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(shí)，表面的化學(xué)成分與狀態(tài)會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化，例如鋼中的各種合金元素中，以錳、鉻的蒸氣壓較高，在真空中加熱時(shí)它們是較容易蒸發(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(huì)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(huì)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)。