金屬材料在真空中的加熱情況

一般高純度惰性氣體通常含有0.!%的活性氣體雜質(zhì)，此純度相當于133Pa的真空。這種氣體用于金屬的加熱保護，仍會和金屬表面發(fā)生反應，所以還需要進一步凈化，從凈化和保持純度的成本費用角度來看，要使雜質(zhì)達到1×10-6以下是非常困難的，而1×10-6的殘余氣體僅相當于1.33×10-1Pa真空度，這種真空度采用機械泵+羅茨泵時間長一些也能達到的。而費用卻比氣體凈化到相同程度要便宜得多。

（一）脫脂 


工件表面的切削冷卻液、潤滑液、防銹液等在真空條件加熱進行分解成氫、二氧化碳和水蒸氣，并由真空泵（前級裝過濾系統(tǒng)）抽出，如果工件表面的玷污不嚴重或要求不高，在真空加熱騰前可不進行清洗。


（二）脫氣 

真空對液態(tài)金屬有明顯的除氣效果，對固態(tài)金屬中溶解的氣體也有很好的排除作用，不同金屬、不同溫度點的脫氣速度是不同的。金屬中較有害的是氫（氫脆），采用真空加熱時，可使金屬和合金中的氫迅速降至較低程度。 

（三）氧化物的分解 


金屬和合金在真空中加熱時，如果真空度低于相應氧化物的分解壓力，這種氧化物就會發(fā)生分解，形成游離氧，游離氧被真空系統(tǒng)帶走。使金屬的表面質(zhì)量得到改善。甚至在一定溫度下達到活化狀態(tài)。

（四）合金元素的揮發(fā) 


合金材料在真空中加熱時，表面的化學成分與狀態(tài)會經(jīng)常發(fā)生變化，例如鋼中的各種合金元素中，以錳、鉻的蒸氣壓較高，在真空中加熱時它們是較容易蒸發(fā)的。如鎳鉻合金的發(fā)熱元件在真空高溫情況下使用不久就會發(fā)現(xiàn)表面變粗糙了。合金元素在鋼表面的蒸發(fā)結(jié)果，使表面的物理化學性質(zhì)發(fā)生變化導致影響成品的質(zhì)量和耐用度。為了解決這問題，一般會采用在800℃以下真空加熱，800℃以上通入惰性氣體，來減少其合金元素的揮發(fā)。