Vakum altındaki ısıl işlem tepsisinin gazı etkisi iş parçasının kalitesini nasıl etkiler?

Üst düzey üretimde, vakum ısıl işlem teknolojisi, oksidasyon, düşük deformasyon ve hassas sıcaklık kontrolü özellikleri nedeniyle havacılık, tıbbi ekipman ve hassas araçlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bu süreçte sıklıkla gözden kaçan bir bağlantı - Isı Tedavisi Tepsisi - İş parçası kalitesinin "görünmez bir katili" olabilir.
1. Gazetleme etkisinin mekanizması ve kaynağı
Bir vakum ortamında, ısıl işlem tepsisinin ve iş parçasının yüzeyinde adsorbe edilen gaz molekülleri (H₂o, O₂, Co₂, vb.) Ve ayrıca malzemede çözünmüş gazlar (H₂, N₂ gibi) yüksek sıcaklık ve düşük basınç koşulları nedeniyle hızla salınır. Bu sürece "Gaziye" denir. Özellikle, tepsi malzemesinin yoğunluğu (grafit, paslanmaz çelik veya seramik gibi) yetersiz olduğunda veya ön tedavi yetersiz olduğunda, gözeneklerinde kalan uçucu maddeler (kükürt ve fosfor bileşikleri gibi) gözleme etkisini daha da ağırlaştıracaktır. Örneğin, grafit tepsisi 600 ° C'nin üzerinde olduğunda, kükürt salma hızı 10⁻⁴ pa · m³/s'ye ulaşabilir ve vakum ortamını önemli ölçüde kirletebilir.
2. Gazdanan etkinin iş parçası kalitesi üzerindeki olumsuz etkisi
Yüzey kontaminasyonu ve oksidasyonu
Gazetlenerek salınan gaz molekülleri, iş parçasının yüzeyi ile reaksiyona girecektir. Örneğin, oksijen kısmi basınç 10⁻⁵ PA'yı aştığında, titanyum alaşımının yüzeyinde kırılgan bir oksit tabakası (TIO₂) oluşacak ve bu da%30'dan fazla yorgunluk ömründe bir azalmaya neden olacaktır; Su buharı, yüksek karbonlu çeliğin "hidrojen sarsıntısına" neden olabilir ve mikro çatlaklara neden olabilir.
Düzensiz ısı transferi
Gaz kalıntısı, vakum ortamının homojenliğini azaltacak ve tepsi ve iş parçası arasındaki termal radyasyon verimliliğinde bir azalmaya neden olacaktır. Deneysel veriler, vakum derecesi 10⁻³ PA'dan 10⁻ PA'ya düştüğünde, alüminyum alaşım iş parçasının ısıtma hızı sapmasının%15'e ulaşabileceğini ve yerel aşırı ısınmaya veya alt aşınmaya neden olabileceğini göstermektedir.
Malzeme özelliklerinin bozulması
Gazetleme işlemi sırasında, bazı alaşımların (magnezyum ve çinko gibi) anahtar elemanları gazlaştırma nedeniyle kaybolabilir. Havacılık alüminyum alaşımı 7075'i örnek olarak alarak, magnezyum kayıp oranındaki her% 0,1'lik artış için gerilme mukavemeti yaklaşık 50 MPa azalacaktır.
3. Optimizasyon Stratejisi: Malzemelerden Süreçlere İşbirlikçi Gelişme
Palet malzemesi yükseltmesi
Kimyasal buhar birikimi (CVD) silikon karbür kaplamalı grafit gibi düşük dışişli oran malzemelerinin seçilmesi, kükürt salınımını 10⁻⁷ pa · m³/s'ye düşürebilir. Seramik bazlı kompozitler (Al₂o₃-sic gibi) hem düşük garin hem de yüksek termal iletkenliğe sahiptir.
Ön muamele süreci yeniliği
Tepsinin önceden pişirilmesi (800 ℃, 10 saat vakum tavlama), adsorbe edilen gazın% 90'ından fazlasını çıkarabilir. NASA araştırması, bir vakum fırında ön işleme tabi tutulmuş paslanmaz çelik tepsilerin gaz salınımının%76 oranında azaltıldığını göstermektedir.
Dinamik vakum kontrol teknolojisi
Isıtma aşaması sırasında, 10⁻⁴ PA'nın altındaki vakum derecesini stabilize etmek için bir moleküler pompa ve kriyojenik bir pompa kullanılır; Soğutma aşamasında, ikincil oksidasyonu etkili bir şekilde inhibe etmek için yüksek saflıkta argon gazı (saflık%99.999) eklenir. .