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真空热处理

这是一种通过在真空炉内将材料加热至高温,以改变其物理或化学性能的工艺。

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什么是真空热处理?

随着时间的推移,材料会吸附暴露在空气中的物质以及空气中的灰尘和水蒸气, 材料会发生化学反应,产生氧化物、氮化物或其他不良化合物, 这些都可能被视为杂质或污染。

在真空条件下加热材料可以起到清洁和保护作用。这是因为污染物在加热时会蒸发,或者在没有氧气的情况下会热分解。借助真空,可以将通过这种方式分离出来的杂质和污染物从炉内清除。

真空热处理的优势在于,在材料受热过程中,不需要成本高昂或易燃的气体环境(如氢气或氩气)来防止材料氧化。

真空炉中的真空热处理工艺

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真空炉由一个密封腔室组成,热处理工艺就在其中进行。腔室与真空系统相连,可清除氮气和氧气,防止加工材料被氧化和污染。

真空炉中常见的热处理类型包括退火、沉淀硬化、回火、正火和应力消除。每个处理过程根据所处理材料的要求而分成若干步骤进行。这些步骤包括在特定温度下进行加热和浸泡,以及以精确的速率冷却, 这样可确保获得所需的性能以及光亮、无污染的表面。

真空炉内的真空热处理可确保持续生产高质量的产品,是航空航天、汽车、医院和医疗保健机构等行业的理想选择。

Busch 普旭真空技术助力热处理工艺

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Busch 普旭为真空热处理领域提供多种真空泵以及包括管道和控制器在内的全套真空系统。用于热处理的真空系统通常由三个部分组成:前级泵、罗茨泵以及专为高真空度而设计的扩散真空泵。
我们的解决方案

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如何进行真空热处理?

真空热处理是指在真空条件下对材料进行热处理的流程, 以防止污染或提高热处理后材料的物理、化学或冶金特性。

什么是真空炉?

真空炉是一种特殊的炉体,用于在不含空气或其他气体的环境中进行高温加热处理。

真空热处理可用于哪些领域?

在进行加热的密封真空室内需要真空, 全自动真空系统就能产生所需的真空。控制系统可监控和调节真空度,使其与相应的加热循环和应用适配。例如,某些材料在达到特定温度后需要脱气,控制系统就会加热产品并在规定的时间内保持该温度,以便使气体逸出。真空泵的尺寸和设计对于确保真空泵能够承受所处理产品和真空炉的气体负荷至关重要。

真空热处理有哪些优点?

真空条件下的清洁环境是许多冶金工艺(如钎焊、扩散粘结、烧结和淬火)的理想选择。钛、铬镍铁合金、优质不锈钢以及其合金等多种高级而复杂的材料均在真空条件下加工的, 这样就能生产出表面光亮、无氧化物的产品。

哪些真空泵适合应用于热处理?

热处理真空炉通常需要由三种类型的真空泵组成的真空系统:第一阶段最常用的真空泵是干式螺杆真空泵; 罗茨泵有助于达到较低的工作压力; 而扩散真空泵可以实现高真空。

热处理真空炉系统是如何工作的?

真空炉系统通常由以下核心组件组成:

  • 用于维持真空环境的真空室
  • 热区是一种绝缘电阻加热器,用于将材料加热至 1200 °C(适用于大多数应用)和 2000 °C 以上(适用于某些专业工艺)。绝缘电阻加热器由一系列高温材料(如铬镍铁合金、石墨、钼或钨)制造的加热元件组成,具体取决于工艺温度和应用。元件利用电流通过电阻进行加热。为防止热区内的热损耗,采用了适用于真空和高温环境的绝热隔离层。
  • 真空系统提供所需的真空。它主要由前级泵、罗茨泵和扩散真空泵组成。
  • 气淬系统用于在循环结束时快速冷却产品,从而提高材料性能或缩短循环时间, 也可通过将上述真空室作为压力容器来冷却产品。在该容器循环结束时注入高压气体以作冷却。
  • 基于可编程逻辑控制器(PLC)和监控与数据采集(SCADA)的数字控制系统
  • 水冷系统可在真空炉运行期间保持炉体冷却。

购买真空热处理系统时,需要考虑哪些关键因素?

在购买真空热处理系统时,没有一个“放之四海而皆准”的解决方案, 必须考虑下列不同参数,以获得高效的解决方案:

  • 加热功率
  • 运行温度
  • 工艺和材料兼容性
  • 温度均匀度
  • 气体纯度和露点
  • 气体冷却速度
  • 真空炉分类(针对航空航天应用)
  • 抽真空时间和真空度
  • 安全性能
  • 装载和装载固定装置
  • 工厂布局和人体工程学设计

哪些 Busch 普旭真空泵适用于热处理工艺?

真空泵的选择取决于具体的工艺要求。适合的产品包括 COBRA 干式螺杆真空泵、R5 油润滑旋片真空泵和 RANGU 扩散真空泵以及 PANDA/PUMA 罗茨真空泵。

在热处理应用中有哪些使用 Busch 普旭真空技术的例子?

Busch 普旭真空泵在许多热处理工艺中被用作标准配置。从航空发动机组件的高性能真空钎焊,到用于航空航天和赛车运动的碳纤维制动器的化学气相渗入,Busch 普旭可为多种特定应用提供量身定制的真空系统。

如何进行真空热处理?

真空热处理是指在真空条件下对材料进行热处理的流程, 以防止污染或提高热处理后材料的物理、化学或冶金特性。

实际应用中的热处理

  • 适用于等离子渗氮工艺的可靠真空供给

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