凈化作用:在真空爐內氧分壓很低的情況下,金屬氧化物可分解為亞氧化物,亞氧化物在真空中加熱容易升華而揮發,由真空泵抽走。另外,附著在工件表面的油污是碳、氫、氧的化合物,蒸氣壓較高,在真空條件下加熱易揮發或分解,被真空泵抽走,起到凈化表面的作用。
氧化作用被抑制:真空爐抑制鐵的氧化是基于以下兩個原因:一方面由于真空度高,氧化介質極稀薄,氣—固界面上的氧化反應速度極其緩慢,不會形成可見的氧化膜。另一方面,在真空條件下加熱,相當于在保護氣氛中加熱,抑制了鐵的氧化。并且由于還原性氣體成分H2、CO的比例上升,即使有微量氧化,形成的氧化膜也會被還原。
脫氣作用:通常,金屬中總會溶解一定量的氣體,如H2、O2、N2等,在真空條件下進行熱處理,真空度越高,氣壓越低,溫度越高,越有利于擴散到金屬表面的氣體逸出。
蒸發現象:常壓下金屬及其合金的蒸發很少,但是在真空條件下進行熱處理,金屬表面合金元素的蒸發有時是很嚴重的,這將會造成表面合金元素的貧乏,從而改變合金組織,使力學性能下降。為了避免這種現象,可以先將爐內氣體抽到較高的真空度,隨即充入高純度氮氣或氬氣,使爐內氣壓維持在26.6~200Pa下進行熱處理。
加熱速度緩慢:在真空中加熱,因氣體稀薄,在傳導、對流、輻射三種傳熱方式中只以輻射為主,而在600℃以下,輻射作用又很微弱,所以真空中加熱速度緩慢。
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