利用金屬在真空狀態(tài)下的變相特點,在與大氣壓只差0.1MPa范圍內(nèi)的真空下,固態(tài)相變熱力學(xué)、動力學(xué)不產(chǎn)生什么變化。在制訂真空熱處理工藝規(guī)程時,完全可以依據(jù)在常壓下固態(tài)相變的原理,完全可以參考常壓下各種類型組織轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)。同時,在真空脫氣作用下,可以提高金屬材料的物理性能和力學(xué)性能,在真空狀態(tài)下加熱,金屬工件表面元素會發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象。金屬實現(xiàn)無氧化加熱所需的真空度,表面凈化作用,實現(xiàn)少無氧化和少無脫。

熱處理淬火油需要具備上述冷卻性能,在臨界區(qū)域溫度零件冷卻速度快,在危險區(qū)域溫度零件冷卻速度要慢下來。圖4為好富頓MT355淬火油在不同油溫下的冷卻特性曲線,顯示了試樣冷卻時間,冷卻速度與溫度的關(guān)系,表示淬火油在不同溫度時的冷卻能力。雙液淬火先在水中淬火然后轉(zhuǎn)到油中冷卻的道理即是如此。單液淬火即要求冷卻介質(zhì)具備這樣的冷卻特性:臨界區(qū)域溫度時冷卻速度快,危險區(qū)域溫度時冷卻速度要慢下來。淬火油的選擇原則之二:高溫時快冷低溫時慢冷,兼顧硬度與變形的要求。

“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強度和韌性,把淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝,稱為調(diào)質(zhì)。某些合金淬火形成過飽和固溶體后,將其置于室溫或稍高的適當(dāng)溫度下保持較長時間,以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。
把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結(jié)合起來進行,使工件獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理;在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理,它不僅能使工件不氧化,不脫碳,保持處理后工件表面光潔,提高工件的性能,還可以通入滲劑進行化學(xué)熱處理。

高溫滲碳。滲碳作為一種常見的金屬表面處理工藝,將被處理件植入到具有活性滲碳的介質(zhì)中,并在一定的加熱溫度內(nèi)保持足夠時間,在不破壞加工件心部原有成分結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,促進滲碳介質(zhì)析出活性碳原子,使之滲入到鋼件表層以獲取表層高碳,從而提升產(chǎn)品的硬度和耐磨度。綜合來講,與其他化學(xué)熱處理無異,高溫滲碳亦是通過分解、吸附以及擴散三個流程實現(xiàn)機理作用??茖W(xué)研究表明,鋼件的分子構(gòu)成比較特殊,碳在其中的擴散速度與溫度息息相關(guān)。具體而言,溫度每提升 50℃,鋼件的滲碳速度可增長近一倍之多,合理的溫度控制,在保證滲碳效果的同時,還可有效縮短高溫滲碳工藝時間,是企業(yè)提升產(chǎn)能、降低成本的重要方式。需要客觀指出的是,滲碳溫度也需控制在一個合理范圍內(nèi),過高可能會加速設(shè)備老化,同時還應(yīng)保持足夠的熱處理時間。