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1. 真空热处理变形小吗？为什么？ 答：在热处理变形中有两个概念：组织变形和形状结构扭曲变形。研究所得的结果是：真空热处理比其他炉型热处理获得同样组织和硬度时，变形最小。即：组织变形最小。 对于形状结构变形，真空热处理往往不如其他炉型的热处理变形小，其他炉型的热处理，例如淬火，很容易采用分级、等温、炉外校直等方法来控制变形量，真空淬火由于这些功能的不完善，有时反而会增大。 这两个概念的混淆，给人们的印象是：真空热处理变形小，这是错误或不全面的理解！ 2. 高压气淬的工件变形一定少吗？为什么？ 答：国内目前高压气淬的工件变形一般都比较大，其原因是：国内典型真空高压气淬炉炉膛形状是圆形炉膛，炉膛四周均匀布置淬火冷却喷嘴希望获得均匀的气流场。实际上，这个结构的炉内冷却的气流均匀性很差，前后炉膛的端面附近气流速度很低，冷却能力差，靠近炉门处的一端比另一端的冷却速度快些。在装料的有效尺寸区间内，冷却气流速度也较低，在圆柱面上正对喷嘴处的气体流速较高，而两个相邻喷嘴之间的冷却能力很低，工件正对喷嘴的喷射冷却痕迹明显。同炉中的工件在不同的位子上的冷却差异十分大。这种情况导致工件的淬火变形很大，工件的抗回火能力不一致。 3. 预抽真空回火炉的换气次数如何计算？ 答：预抽真空回火炉是一种保护气氛热处理炉。对炉内的氧化气氛排除的方法有充气法和换气法。充气法是对炉膛连续充、放气，赶出炉内的氧化杂质气体，使炉内的气氛纯度达到要求。换气法是利用机械泵对炉内的氧化气体抽出，再充入保护气体，然后再抽出不纯气体，充入保护气，这样反复进行几次直到炉内气体纯度合格。高合金钢真空回火的真空度选用133MPa对应炉内的残氧量为0.132%。 换气次数计算公式： e-Qt/Vo=(Kt-Kc)/(Ko-Kc) （2—10）式中： Vo－炉膛体积； Q－杂质含量为Kc的充气气量； Kt－充气后t时刻，炉内气氛杂质含量； Ko－充气前炉内原有杂质气体含量； Kc－冲洗气体的杂质百分含量。 （1）炉膛原有气体为空气时，Ko=21%，最终要求达到Kt=1%含氧量时，用99.995%高纯氮气换气，Kc=1-0.99995=0.005%，至少换气3次。 （2）要求炉内最终要求达到Kt =10ppm含氧量时，用Kc =1ppm含氧量的放热气体的保护气换气，至少换气10次。 4. 真空炉床上为什么要采用Al2O3搁条？ 答：真空炉床使用的石墨材料，金属工件或料筐直接放置在此上，在加热过程中，会发生石墨在金属中的扩散，金属和石墨发生黏结，当加热温度高于1148℃附近时，会出现金属的烧熔现象，为了防止这些情况的出现，真空炉床上往往要用Al2O3搁条来隔开石墨和金属的直接接触。 5. 真空双室加热油淬火炉淬火增碳的原因是什么？ 答：在分析真空热处理工件增碳现象时，有两种误解：第一，认为是工件在淬火油中增碳；第二，认为是加热热室的石墨件造成增碳。由于实际工艺情况和材料的区别，很多情况下的“增碳”不是指这两个原因，而是加热热室的清洁度不高，有大量淬火油在工件进出炉、料筐污染、送料小车进出带入热室，残留在热室冷壁上，加热时形成挥发性还原气氛，对工件增碳。 除了在1050℃高温以上的温度直接入油外。1050℃以下的加热工件油淬火时，稍做预冷入油不会形成“明显”的增碳现象。 对加热室的石墨件等对工件的增碳情况，也不能排除，但是完全没有残留淬火的气氛严重。 真空加热淬火的增碳现象更为严重的是来自淬火油污染炉膛的原因，不是人们所说的油中淬火或石墨件的原因！ 在进行过油淬火处理之后，应将全部浸过油的料筐、运载部件（进出料小车）上的油全部清洗干净（有三氯乙烯、丙酮或其他清洗方式处理）。 6. 真空度和碳势有怎样的对应关系？ 答：真空分为低真空、中真空、高真空。低真空容器内的残余气体类似于空气的气体组分，中真空状态时，原始空气比例减少，而以各种材料防除的气体为主。中、高真空加热的实质是一种可控气氛保护加热。 真空炉残余气体在加热过程中有很大的变化。如果把真空度与相对杂质量看作等价，并把相对杂质量全部认为是水蒸汽，则得出真空度与露点之间的关系，那么可以推导出两者之间的数量关系。 在一定体积内，压力与分子数目成正比。一个标准大气压下：1.033×105Pa:n=Y:X，其中n为标准大气压下的分子数目。X为Y压力下的分子数，把这些气体都作为杂质对待。假设Y压力下的相对杂质为Z，则 Z=[Y×n/(1.033×105)]/n×100% =[Y /(1.033×105)]×100% 表2-6真空度与相对杂质和相对露点的关系
通常保护气氛炉中，露点在-30～-60℃之间，这相当于真空度60～1 Pa。保护气氛炉达到这个露点已经是比较高的要求了，而对真空炉则是比较容易的事情。利用这个关系可以确定加热的真空度。 7. 如何诊断真空炉的泄露点？ 答：炉子的安装质量不好将会使压升率达不到技术要求，长期使用之后，真空炉的压升率也会增大。当真空度压升率恶化到一定程度后，处理零件的表面质量下降，加热元件的使用寿命会明显降低，这是需要对炉子检漏，并排除漏气原因。检漏及排除漏气因素的目的就是使漏气率达到技术条件要求。1） 由于存在漏孔产生的漏气； 2） 由渗透产生的漏气；渗透式指气体不是通过固体中的漏孔方式漏气的现象，而是气体吸附在固体的高压一侧表面上，然后沿浓度梯度向固体低压的一侧扩散。在真空炉中的金属、玻璃、橡皮、陶瓷等材料，都是可以渗透气体的。 检测真空系统的压升率可以使用压强----时间关系曲线来寻找。从曲线中可见，在抽气过程中，开始真空炉的压力降低很快，之后达到稳定，关闭真空阀门之后，炉内的压力值变化可以用1、2、3曲线表示。 曲线1是一条具有一定斜率的直线，它是漏气造成的，即漏孔和渗透造成的漏气。 曲线2所示的情况是：开始阶段压强上升较快，之后渐渐变慢，最终达到压力不再变化的平衡阶段。这种情况表示真空系统没有漏气，系统内仅仅存在除气过程。除气过程将随时时间延长而减弱。 曲线3表明：开始时压强上升减慢，最后在时间t2处变为与直线1呈同样斜率的直线段，这说明曲线3是由漏气和除气两过程综合作用的结果。随着时间的延长，除气速度逐渐减慢，在t2时间处除气过程已可忽略，漏气过程成为主要过程。
为了能对真空系统内压强值增大的原因做出准确的判断，对曲线的测定要有足够长的时间，以使曲线的形状变得明显。这个曲线是实际维修中很有价值。 8. 真空炉中热电偶瓷管是否会导电？ 答：真空双室油淬炉中使用的热电偶由于长期正负压的交替作用，其外壳金属管会释放氧化粉尘，被热电偶内的磁管微孔吸收，白色的磁管变成黄色或黑色，造成真空炉中热电偶瓷管会产生导电现象，在做热电偶的维修时，应该经常检查磁管的色泽和使用万用表检测磁管导电性，发生这种现象应该更换热处理磁管。 9. 1Cr13、2Cr13、3Cr13工件在真空热处理炉中加热淬火后发现表面抗蚀性能显著下降，有哪些可能的原因？ 可能的原因：①热处理加热时真空度太高造成合金元素Cr的严重挥发；②在加热过程中表面形成增碳现象；③选用油冷淬火，预冷时间不够，淬火时形成表面增碳；④加热不充分。 10. 真空泄露放电会引起故障吗？ 答：辉光放电过程是在低于正常压强下的气体内进行。在真空炉中，当发生泄漏时，空气就以炉壳作为阳极，炉内的加热电极作为阴极，如果气压达到某个数值时，气体产生电离，发生弧光放电现象。 放电的结果会引起热电偶测温信号波动，测温不准。烧坏工件。泄漏点烧坏等。 11. 真空淬火油池的油是怎么流动的？ 真空淬火油池的油是通过搅拌在油池中部剧烈的向下流动，并与油池中周围的热油向上流动形成上下循环。 12. 如何保证真空热处理工件出炉时的颜色？ 答：回火之后钢的表面呈现一种氧化膜的颜色，称为回火色。很多情况下，需要根据回火色判定回火温度。回火色随温度变化，因此可以根据回火色大体判定回火温度。但是回火色还与回火时间有关，通常都以5min时间为准。碳钢不同温度时的回火色，以5min为准，表面色泽如表2-6： 表2-6 材料、温度与回火色对照表
要保证真空回火之后的工件由于其表面洁净，没有氧化保护膜，出炉之后如果工件温度高的话，表面就会和空气中的氧结合立即氧化，出现氧化色泽，生成氧化膜，从以上的钢种、温度与色泽之间的关系，我们可以看到真空出炉时工件的温度。出炉温度时，也会氧化，但是由于温度低，工件表面得氧化速度变慢，所以可以在出炉的工件表面涂布防锈油，来保持工件的表面色泽。 不锈钢可以采用钝化处理，提高其防锈能力。 13. 气淬的气体压力如何确定？怎么维持？ 答：真空气淬时，充气结束时的气体正压力表指达到了需要淬火压力，但是此时的气体是受热状态，在随后开动冷却循环风机用此气体去淬火工件时，气体受热交换器的冷却把炉内以及工件的热量带走，气体体积就会缩小，形成真空气压降低。 压力（P）、体积(V)、温度(T)三者的关系符合公式：PV=nRT，例如：起始气体压力设定为P1、温度T1=1000℃+273=1273K、气体提体积就是炉膛的体积，仍然为V；，淬火冷却到300℃时的压力为P2，那么此时的压力P2=P1×T2/T1= P1×(300+273)/1273=0.450P1,可以见到压力降低很多，为了维持气体的冷却能力，应该开动充气阀补充淬火气体，来维持P1的压力。 14. 电极引出处沉积残油的坏处是什么？ 答：真空双室油淬炉圆形炉膛的引出电极分布中，其中至少有一个引出端的炉膛一侧容易沉积残油，这里的沉积残油在热处理加热过程中，容易受热挥发形成气体。在比较高的真空度和洁净的工件表面条件下，会对工件表面增碳，损害工件表面状态和改变组织，形成浅层高硬度。 所以应该保持电极引出处的干净，经常擦去这部分沉积残油。 来源：每天学点热处理 |
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