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真空熱處理

在真空下將材料加熱至高溫,以改變其物理或化學特性的製程。

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什麼是真空熱處理?

隨著時間推移,任何材料都會吸收其所接觸的空氣以及空氣中所含的灰塵和水蒸汽。材料發生化學反應,產生氧化物、氮化物或其他不需要的化合物。這些可能被視為雜質或污染。

在真空下加熱可以清潔和保護材料。這是可能的,因為污物在加熱時蒸發,或在缺氧時熱分解。然後,以此方式解離的雜質和污物可在真空的幫助下從熔爐中去除。

在真空下進行熱處理的優點在於,加熱時不需要昂貴或易燃的氣體環境(如氫氣或氬氣)來防止材料氧化。

真空爐中的真空熱處理製程

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真空爐由一個密封腔體組成,在其中進行熱處理製程。腔體連接至用於去除氮氣和氧氣、防止加工材料氧化和污染的真空系統。

真空爐中常見的熱處理類型包括退火、沉澱硬化、回火、正火和應力消除。每個製程分幾個步驟進行,視所處理材料的要求而定。步驟包括在特定溫度下加熱和浸泡,以及以確切速率冷卻。如此確保達到所需特性,以及明亮、無污染的表面。

真空爐中的真空熱處理可確保產品始終如一的高品質,是航空航太和汽車以及醫院和醫療保健機構等行業的理想選擇。

BUSCH 熱處理真空技術

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針對用於真空熱處理,Busch 提供單獨的真空泵浦以及包括管道和控制的完整真空系統。用於熱處理的真空系統通常包含三個元件:底泵浦、真空助力器,最後是專為高真空度設計的擴散真空泵浦。
我們的解決方案

深入瞭了解真空下的熱處理

真空熱處理如何運作?

真空熱處理是在真空下對材料進行熱處理的製程。可預防污染或增強熱處理材料的物理、化學或冶金特性。

什麼是真空爐?

真空爐是專門用於在無空氣或其他氣體的環境中進行高溫加熱製程的熔爐類型。

真空熱處理應用於何處?

真空用於進行加熱的密封真空腔體中。全自動真空系統用於產生所需真空。控制系統允許監控和調整真空度,以完美適合各自的加熱循環和應用。例如,某些材料在達到特定溫度後需要脫氣,因此控制系統會加熱產品並將產品維持在此溫度一段定義的時間,讓氣體逸出。真空泵浦的尺寸和設計對於確保泵浦能夠處理產品和熔爐的氣體負荷至關重要。

真空熱處理的優點是什麼?

真空下的乾淨環境是許多冶金工藝的理想選擇,例如釺焊、擴散焊接、燒結和硬化。在真空下加工各種先進和複雜的材料,如鈦、鉻鎳鐵合金以及高品質不銹鋼及其合金等。這樣可以製造出具有明亮、無氧化物表面的產品。

哪些是熱處理的最佳真空泵浦?

真空熱處理熔爐通常需要由三種類型真空泵浦所組成的系統:第一階段最常用的真空泵浦 是乾式螺旋式真空泵浦。然後使用真空助力器達到較低的工作壓力。最後使用擴散真空泵浦達到高真空。

真空爐熱處理系統如何運作?

  • 真空爐系統通常由下列核心組件構成:
  • 用於維持真空環境的真空腔體
  • 熱區是一種絕緣電阻加熱器,用於針對大多數應用將材料加熱至 1,200 °C,以及針對某些特殊製程將材料加熱至 2,000 °C 以上。絕緣電阻加熱器由一系列採用高溫材料(例如依據製程溫度和應用而定的鉻鎳鐵合金、石墨、鉬或鎢)製成的加熱元件組成。這些元件藉由阻抗電流來加熱。為了防止熱區內的熱損失,使用適合真空和高溫環境的隔熱屏障。
  • 真空系統提供所需真空。它主要由一個底泵浦、一個真空助力器和一個擴散真空泵浦組成。
  • 氣淬系統用於在循環結束時快速冷卻產品,從而改善材料特性或循環時間。該產品亦可藉由建造上述真空腔體作為壓力容器來冷卻。處於冷卻目的,該容器在循環結束時充滿高壓氣體。
  • 基於可程式設計邏輯控制器 (PLC) 和監視控制與資料採集 (SCADA) 的數位控制系統
  • 水冷系統可讓熔爐在操作期間保持冷卻。

購買用於熱處理的真空系統時,需要考慮的關鍵重點是什麼?

購買真空熱處理系統時沒有通用解決方案。必須考慮下列參數以提供有效的解決方案:

  • 加熱功率
  • 操作溫度
  • 製程與材料相容性
  • 溫度一致性
  • 氣體純度與露點
  • 氣體冷卻速度
  • 熔爐分類(用於航空航太應用)
  • 抽真空時間和真空度
  • 安全特性
  • 裝配和裝配夾具
  • 工廠佈局和人體工學

Busch 的哪些真空泵浦尤其適合熱處理製程?

真空泵浦的選擇取決於各自的製程要求。最適合的產品是 COBRA 乾式螺旋式真空泵浦、R5 油潤滑迴轉葉片真空泵浦和 RANGU 擴散真空泵浦以及 PANDA/PUMA 真空助力器。

在熱處理應用中使用 Busch 真空技術有哪些示例?

Busch 真空泵浦被用作許多熱製程的標準。從航空引擎部件的高效能真空钎焊到用於航空航太和賽車應的用碳纖維煞車的化學氣相滲透,Busch 提供各種針對每個特定應用量身打造的真空系統。

真空熱處理如何運作?

真空熱處理是在真空下對材料進行熱處理的製程。可預防污染或增強熱處理材料的物理、化學或冶金特性。

熱處理實踐