真空炉加热碳钢合金钢不氧化的原理

真空炉的工作机制

真空炉属于一种在低于大气压环境下开展加热处理工作的设备。其借助于在炉内营造出真空环境,极大地削减了氧气与其他氧化性气体的含量,此乃防止金属氧化的重要因素。

氧化进程的遏止

在常规的加热流程中,金属处于高温状态时极易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等产生反应,进而形成氧化皮或者氧化膜,致使金属表面丧失原本的光泽,并且可能造成材料性能的恶化。而在真空炉里,因为氧分子稀少,氧分解压极低,氧化作用遭到抑制,所以在加热时不会出现氧化现象。

碳钢和合金钢的特性

碳钢和合金钢在加热期间容易出现氧化与脱碳现象。不过,在真空炉内,由于环境中的氧气浓度极低,这些材料在加热时不会与氧气接触,进而避免了氧化情况的发生。

真空炉的应用范例

例如,在针对高速钢实施真空热处理时,鉴于高速钢含有大量合金元素,导热性欠佳,为防止工件变形或者开裂,尤其是针对大型复杂工件而言,需要进行两次预热。通过预先加热,能够缩短在高温处理过程中的停留时间,降低氧化脱碳与过热的风险。此外,真空渗碳技术能够在真空中进行渗碳操作,进一步提升了零件的疲劳强度。

结论

总的来讲,真空炉加热不会使碳钢、合金钢氧化的关键原因在于其能够在低于大气压的环境下运行,极大地减少了氧气的存在,从而有效地抑制了氧化反应的出现。这种特性让真空炉成为处理对氧化敏感的金属材料的理想之选。