Verdampfung im Vakuum

Verdampfung im Vakuum

Wenn Metall im Vakuum erhitzt wird, verdampfen Wasser im Ofen und Stickstoff, Sauerstoff und Kohlenmonoxid in der Luft, insbesondere Fett und andere Verunreinigungen, die sich auf dem Werkstück ablagern, und entweichen bei niedrigen Temperaturen. Wenn die Temperatur auf mehr als 800 Grad ansteigt, werden Zersetzungsgase aus Wasserstoff, Stickstoff und Oxid von der Oberfläche des Werkstücks freigesetzt, um die Entgasung abzuschließen. Aufgrund der thermischen Zersetzung und Bildung des Phänomens der Verdampfungsdissipation werden schädliche Gase auf der Oberfläche des Werkstücks beseitigt, und die Oxidemissionen machen das Metall rückleuchtend, dies ist ein Aspekt und der Vorteil der Vakuumwärmebehandlung, insbesondere schädliche Gase auszuschließen und helle Wärmebehandlung usw., um die Qualität des Werkstücks zu verbessern, dies ist eine andere Wärmebehandlungsmethode, die nicht beides haben kann.
Außerdem hat sich als theoretische Grundlage des Vakuumverdampfungsprozesses die Verdampfung von Metall im Vakuum bewährt. Bei der Vakuumwärmebehandlung kommt es jedoch häufig vor, dass Teile aneinander oder zwischen Teilen und Rahmen geklebt werden. Bei der Behandlung von Kaltarbeitsstahl mit hohem Chromgehalt oder Chrom-Edelstahl ist die Oberfläche orangenhautig, sehr rau und die Korrosionsbeständigkeit wird erheblich verringert. Dies sind die Nachteile der Vakuumwärmebehandlung – die Verdampfungseigenschaften von Metallen.
According to the phase equilibrium theory, the equilibrium pressure (vapor pressure) of the vapor acting on the metal surface is different at different temperatures. High temperature, high vapor pressure, and solid metal evaporation capacity is large; If the temperature is low, the vapor pressure is low, and if the temperature is certain, the vapor pressure is going to be certain. When the external pressure is less than the vapor pressure at this temperature, the metal evaporates (sublimation >Phänomen. Kampfer in der Luft durch Sublimation von einem Feststoff in Gas zu verdampfen. Je geringer der Außendruck, desto höher das Vakuum und desto leichter lässt es sich verdampfen. Ebenso neigen Metalle mit höherem Dampfdruck dazu, leichter zu verdampfen.

Daher sollte der Verdampfung bei der Vakuumwärmebehandlung gebührende Aufmerksamkeit geschenkt werden. Es ist nicht umfassend zu glauben, dass gute Ergebnisse nur durch Erhöhen des Vakuumgrades erzielt werden können. Je nach Art der Arbeit ist auf die Verdunstung zu achten. Das heißt, entsprechend dem Dampfdruck und der Heiztemperatur der Legierungselemente in dem während der Wärmebehandlung zu behandelnden Metallmaterial wird der geeignete Vakuumgrad ausgewählt, um zu verhindern, dass die Legierungselemente verdampfen und entweichen.
Wie die üblichen Legierungselemente Mn, Ni, Co und Cr in Eisen und Stahl sowie die Hauptbestandteile von Nichteisenmetallen wie Zn, Pb und Cu-Elemente, ist das Erhitzen im Vakuum einfach zu erzeugen Vakuum Verdunstung, so dass die Werkstückhaftung untereinander sowie vom Materialrahmen behindert wird. Außerdem wurden Cu- und Ag-Mn-Legierungen (als Füllmetalle) zum Vakuumlöten von Edelstahl verwendet. Mn wurde verdampft, als es auf unter 0.0133 Pa erhitzt wurde, und seine Zusammensetzung änderte sich signifikant, was zu einer starken Abnahme der Festigkeit der Lötstelle führte. Beim Vakuumglühen bei 70 bis 30 Messing wird das Zn stark verdampft, was zu einer Entzinkung führt, so dass es sehr schwierig ist, eine glänzende Oberfläche zu erhalten.
Viele Fehler können jedoch vermieden werden, wenn die Auswahl gut getroffen wird. Wie Cr12MoV-Kaltprägestahl, im Vakuumgrad von 1,33 Pa, 1 0 50 Grad Temperatur nach 90 Minuten, mit Röntgen-Mikroanalysator-Bestimmung von Chrom im Abstand von der Oberfläche von 150 μm innerhalb der Verteilung, die Ergebnisse fand das Phänomen der Chromentfernung nicht. Denn bei 1,33 Pa beträgt die theoretische Verdampfungstemperatur von Chrom 1205 Grad. Bei 1050 Grad ist der entsprechende Dampfdruck niedrig, etwa 0,0133 Pa, das heißt, der Dampfdruck ist niedriger als der Außendruck, sodass keine Verdampfung stattfindet. Das Beispiel zeigt, dass die Verdampfung von Legierungselementen verhindert werden kann, solange der Vakuumgrad angemessen ist.

Es sollte beachtet werden, dass einige Elemente mit höherem Dampfdruck in der Legierung, wie Mn, Cu, Al usw., normalerweise gelöst oder in Form verschiedener Verbindungen in einer festen Lösung vorliegen, im Vakuum ist dies das Erhitzungsverflüchtigungsverfahren nicht gleich, aber ihre Tendenz ist die gleiche, die Flüchtigkeit und im Allgemeinen ist der Dampfdruck niedriger als der Dampfdruck des reinen Metalls.
Darüber hinaus kann beim Erhitzen im Vakuum je nach Art der Metallmaterialien auch in Betracht gezogen werden, durch hochreines Inertgas (nämlich umgekehrtes Aufblasen) den Vakuumgrad im Ofen einzustellen, mit einem Niedrigvakuum-Heizverfahren, um dies zu verhindern Verdampfung von Legierungselementen. Vor allem bei 1200 Grad
Wenn die Temperatur oben erhitzt wird, haben Cr, Mn usw. alle einen hohen Dampfdruck, sind leicht zu verdampfen und benötigen eine Erhitzung im Niedervakuum mehr. Durch die hohe Reinheit kann Inertgas nicht nur den Vakuumgrad einstellen, sondern aufgrund des Vorhandenseins von Inertgas ist die Bildung des Konvektionskreislaufs einer gleichmäßigen Erwärmung von Metallmaterialien förderlicher.
Daher ist bei der Vakuumwärmebehandlung der Dampfdruck von Metall ein nicht zu vernachlässigendes Problem. Für allgemeinen legierten Stahl ist erstens die Erwärmungstemperatur der Wärmebehandlung geringer, wenn sie 1200 Grad erreicht; Zweitens ist die Schnittzugabe des Werkstücks nach der Wärmebehandlung im Allgemeinen größer als die Dicke der Elementverdampfungsschicht, sodass die Qualität des Werkstücks nicht beeinträchtigt wird. Bei wichtigen und speziellen Stahlsorten muss jedoch auf den Dampfdruck geachtet werden.

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