वैक्यूम गर्मी उपचार विशेषताओं

वैक्यूम गर्मी उपचार विशेषताओं

उच्च वैक्यूम में, इसकी निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

01

उच्च-निर्वात वातावरण की रासायनिक गतिविधि बेहद कम है। वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट के दौरान, गैस चरण और ठोस चरण के इंटरफ़ेस पर होने वाली प्रतिक्रियाएँ, जैसे कि ऑक्सीकरण, कमी, डीकार्बोनाइजेशन और कार्बराइज़ेशन, उस हद तक नहीं की जाएँगी जिससे उनका प्रभाव पड़ता है।

02

उच्च निर्वात वातावरण गैस की मात्रा को बहुत तेज़ी से बढ़ाता है, जिससे धातु या मिश्र धातु घुली हुई गैस को छोड़ सकती है या धातु ऑक्साइड को विघटित कर सकती है। उच्च निर्वात वातावरण की विशेषताओं के कारण यह ठीक है कि उच्च निर्वात वातावरण में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव बहुत कम होता है और ऑक्सीकरण प्रभाव दब जाता है। इसलिए, गैर-ऑक्सीकरण के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव ऑक्साइड के अपघटन दबाव से कम होना चाहिए।

ब्राइट हीट ट्रीटमेंट एक हीट ट्रीटमेंट मेथड है जो हीट ट्रीटमेंट के दौरान मेटल वर्कपीस की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को रोक सकता है और फिर भी एक चमकदार धातु की सतह प्राप्त कर सकता है। उज्ज्वल गर्मी उपचार एक सुरक्षात्मक वातावरण और आर्गन, हीलियम और नाइट्रोजन जैसी अक्रिय गैसों में भी किया जा सकता है, जो ऑक्सीकरण को रोकने के उद्देश्य और आवश्यकताओं को भी प्राप्त कर सकता है। वैक्यूम गर्मी उपचार मूल सतह खत्म को बनाए रखने के लिए सभी धातु सामग्री प्राप्त कर सकता है, आयामी सटीकता और प्रदर्शन आवश्यकताओं। उन वर्कपीस के लिए जिन्हें फिर से ग्राउंड करने की आवश्यकता होती है, गर्मी उपचार से पहले प्रसंस्करण मार्जिन को बहुत कम किया जा सकता है, और सतह की सफाई प्रक्रिया (जैसे कि अचार बनाना, सैंडब्लास्टिंग, शॉट ब्लास्टिंग, आदि) को समाप्त कर दिया जाता है। इसलिए, वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट सबसे आशाजनक प्रक्रिया विधि है और सबसे आदर्श हीट ट्रीटमेंट "वातावरण" है। गर्मी उपचार उपकरणों में इसकी हिस्सेदारी 20 प्रतिशत से अधिक हो गई है, विशेष रूप से विमानन, एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक घटक, कपड़ा, टूलींग और अन्य क्षेत्रों में। इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

वैक्यूम का degassing (degassing) प्रभाव वैक्यूम का degassing प्रभाव इस प्रकार है। धातु degassing धातु की प्लास्टिकता और ताकत में सुधार कर सकता है। वैक्यूम हीटिंग के तहत, धातु वर्कपीस में घुलने वाली गैस (हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, आदि) की एक निश्चित मात्रा धातु की सतह से बह निकलेगी और नीचे गिर जाएगी, जो वर्कपीस की प्लास्टिसिटी और ताकत में सुधार करने के लिए अनुकूल है। तापमान जितना अधिक होगा, आणविक गति उतनी ही तीव्र होगी, जो धातु में घुली गैस के प्रसार को बढ़ावा देने के लिए अधिक अनुकूल है, ताकि वैक्यूम की डिग्री बढ़ जाए, और वायु दाब कम हो, यह अनुकूल है धातु की सतह पर फैली हुई गैस के अतिप्रवाह के लिए।

धातु सामग्री की गलाने की प्रक्रिया में, तरल धातुएं H2, O2, N2, CO और अन्य गैसों को अवशोषित करती हैं। यह ध्यान में रखते हुए कि तापमान में वृद्धि के साथ धातु की उपरोक्त गैसों में घुलनशीलता बढ़ जाती है, जब तरल धातु को स्टील के सिल्लियों में ठंडा किया जाता है, तो धातु में गैस की घुलनशीलता कम हो जाती है, लेकिन शीतलन की गति बहुत तेज होने के कारण, गैस को पूरी तरह से ओवरफ्लो (जारी) नहीं किया जा सकता है, लेकिन ठोस धातु के अंदर रहता है, धातु संबंधी दोष जैसे छिद्र और सफेद धब्बे (H2 द्वारा गठित) या परमाणु और आयनिक अवस्था में धातु में ठोस रूप से घुलने से उत्पन्न होता है।

इसके अलावा, धातु फोर्जिंग, गर्मी उपचार, पिकलिंग, ब्राजिंग इत्यादि की थर्मल प्रसंस्करण प्रक्रिया में, गैस अनिवार्य रूप से पुन: अवशोषित हो जाएगी। इस समय, धातु के प्रतिरोध, गर्मी चालन, चुंबकीयकरण, कठोरता, उपज बिंदु, शक्ति सीमा, बढ़ाव, क्रॉस-सेक्शन संकोचन, प्रभाव क्रूरता, फ्रैक्चर क्रूरता और अन्य यांत्रिक और भौतिक गुण प्रभावित होते हैं, इसलिए गैस सामग्री को नियंत्रित करें धातुकर्म प्रक्रिया में कच्चे माल, लेकिन थर्मल प्रसंस्करण प्रक्रिया आदि में अवशोषित गैस को खत्म करने का भी प्रयास करें, या गैस अवशोषण को रोकने के लिए प्रक्रिया प्रवाह में सुधार करके।

ठोस चरण में गैस के अणुओं की प्रसार गति अक्सर degassing की गति निर्धारित करती है। वैक्यूम degassing धातु के अंदर गैस को हटा सकता है इसका कारण यह है कि धातु में गैस को नकारात्मक दबाव की स्थिति में हटाया जा सकता है, इसलिए भट्ठी में वैक्यूम की स्थिति वैक्यूम degassing की गति और प्रभाव को प्रभावित करती है। अन्य कारक जो degassing को निर्धारित करता है प्रभाव भट्टी में तापमान है। तापमान जितना अधिक होगा, उतना ही बेहतर प्रभाव होगा। तीसरा कारक समय है। डीगैसिंग का समय जितना लंबा होगा, डीगैसिंग प्रभाव उतना ही बेहतर होगा। अनाज के गाढ़े होने और धातु के चरण संक्रमण जैसे कारकों के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, तापमान बहुत अधिक नहीं बढ़ सकता है। स्टील जैसे चरण संक्रमण वाली धातु सामग्री के लिए, चरण संक्रमण बिंदु के पास तापमान पर वैक्यूम degassing का सबसे अच्छा प्रभाव पड़ता है। कारण यह है कि चरण संक्रमण के दौरान धातु सामग्री गैस की घुलनशीलता को कम कर देती है या चरण संक्रमण के दौरान जाली परिवर्तन के कारण गैस परमाणुओं के प्रवास के लिए अनुकूल होती है।

पारंपरिक ताप उपचार की तुलना में, वैक्यूम ताप उपचार के बाद धातु सामग्री वर्कपीस के यांत्रिक गुणों (विशेष रूप से प्लास्टिसिटी और क्रूरता) में काफी वृद्धि हुई है। इसका कारण यह है कि वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट का अच्छा degassing प्रभाव होता है। वर्कपीस को वैक्यूम अवस्था में गर्म करने के लिए सरफेस प्यूरीफिकेशन और degreasing का उपयोग किया जाता है। सतह पर ऑक्साइड फिल्म, मामूली जंग, नाइट्राइड, हाइड्राइड आदि कम हो जाते हैं, विघटित या वाष्पित हो जाते हैं और गायब हो जाते हैं, जिससे धातु को एक चिकनी सतह प्राप्त होती है। यह वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट की एक विशेषता है।

धातु की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया एक उत्क्रमणीय प्रतिक्रिया है। जब धातु को गर्म किया जाता है, चाहे वह ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया उत्पन्न करे या ऑक्साइड अपघटन प्रतिक्रिया, गर्म वातावरण में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव और ऑक्साइड के अपघटन दबाव के बीच संबंध पर निर्भर करता है।

ऑक्सीजन का अपघटन दबाव ऑक्साइड के अपघटन के बाद उत्पन्न ऑक्सीजन का आंशिक दबाव संतुलन तक पहुँचता है। यदि ऑक्सीजन का अपघटन दबाव ऑक्सीजन के आंशिक दबाव से अधिक है, तो ऑक्साइड विघटित हो जाता है और उत्पादित ऑक्सीजन निकल जाती है। जो बचा है वह धातु की साफ सतह है, जो धातु की सतह को शुद्ध करने के प्रभाव को प्राप्त करती है। वैक्यूम में बहुत कम अवशिष्ट ऑक्सीजन होती है, और ऑक्सीजन का आंशिक दबाव बहुत कम होता है। वैक्यूम की डिग्री जितनी अधिक होगी, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव उतना ही कम होगा, जो ऑक्साइड के अपघटन दबाव से कम है। प्रतिक्रिया दाईं ओर बढ़ती है, इसलिए निर्वात गर्म होने पर धातु ऑक्साइड के अपघटन की स्थिति प्रदान करता है।

इसके अलावा, इस आधार के तहत कि भट्टी में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव बहुत कम है, धातु के आक्साइड को सबऑक्साइड में विघटित किया जा सकता है, जो आसानी से निर्वात ताप में उच्चीकृत और अस्थिर होते हैं। वर्कपीस की सतह का पालन करने वाले पदार्थ मुख्य रूप से तेल के दाग होते हैं। , आदि, जो कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन यौगिक हैं। वाष्प का दबाव अधिक होता है। वे वैक्यूम हीटिंग प्रक्रिया के दौरान आसानी से अस्थिर या विघटित हो जाते हैं और वर्कपीस की सतह को शुद्ध करने के लिए वैक्यूम पंप द्वारा पंप किए जाते हैं। प्रभाव।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जब धातु की सतह पर ऑक्साइड को निर्वात में गर्म किया जाता है, तो यह धातु सामग्री के अंदर से H2 और C तक प्रसार के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, धातु की सतह पर ऑक्साइड को कम कर सकता है। अपघटन की प्रक्रिया में आक्साइड की, यह तेल और वसा जैसे कार्बनिक पदार्थों को हटाने के साथ भी है। अर्थात्, सतह पर कार्बनिक पदार्थों को हटाने के लिए विशेष सफाई के बिना, वर्कपीस की सतह में चमकदार सतह भी हो सकती है। कारण यह है कि ये तेल और स्नेहक स्निग्ध होते हैं और कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के यौगिक होते हैं। अपघटन का दबाव अधिक होता है, इसलिए वैक्यूम में गर्म होने पर हाइड्रोजन, जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य गैसों में विघटित होना आसान होता है, और फिर वैक्यूम पंप द्वारा पंप किया जाता है, इसमें भागों की सतह के साथ कोई प्रतिक्रिया नहीं होगी उच्च तापमान पर, और एक गैर-ऑक्सीकरण और गैर-संक्षारक स्वच्छ सतह अभी भी प्राप्त की जा सकती है। वैक्यूम का शुद्धिकरण प्रभाव धातु की सतह की गतिविधि को बढ़ाता है और सी, एन, सीआर, सी और अन्य परमाणुओं के अवशोषण के लिए अनुकूल होता है, कार्बराइजिंग, नाइट्राइडिंग और नाइट्रोजन-कार्बन सह-घुसपैठ की दरों को तेज करता है, और घुसपैठ की परत अधिक होती है वर्दी।

वैक्यूम का वाष्पीकरण जब वर्कपीस को वैक्यूम भट्टी में गर्म किया जाता है, तो भट्ठी में नमी और हवा में नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और कार्बन मोनोऑक्साइड वाष्पित हो जाते हैं और कम तापमान पर नष्ट हो जाते हैं। 800 डिग्री से ऊपर, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, और ऑक्साइड अपघटन गैसों को वर्कपीस की सतह से सतह के अपघटन प्रभाव को पूरा करने के लिए छोड़ा जाएगा, और थर्मल अपघटन द्वारा गठित वाष्पीकरण और धातु की सतह को उज्ज्वल बनाते हैं। यह वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट की विशेषता है। 1990 के दशक में लेपित ग्लास को वाणिज्यिक अनुप्रयोगों में डालने के लिए वैक्यूम कोटिंग प्रक्रिया इस सिद्धांत का उपयोग करती है।

वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट की एक अन्य विशेषता धातु की सतह के तत्वों का वाष्पीकरण है। यह उच्च-क्रोमियम कोल्ड-वर्क डाई स्टील या क्रोमियम स्टेनलेस स्टील के ताप उपचार में परिलक्षित होता है। गर्मी उपचार के बाद, भागों को एक दूसरे से, या भागों और सामग्री टोकरी (टूलींग) के बीच बांधा जाता है। सतह संतरे के छिलके जैसी और बहुत खुरदरी होती है। इसी समय, संक्षारण प्रतिरोध काफी कम हो जाता है। यह वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट-मेटल वाष्पीकरण का नुकसान है। धातु के वाष्पीकरण के संबंध में, धातु की सतह पर अभिनय करने वाली भाप का संतुलन दबाव (वाष्प दबाव) अलग होता है। यदि तापमान अधिक है, वाष्प का दबाव अधिक है, और ठोस धातु का वाष्पीकरण बड़ा है; यदि तापमान कम है, तो वाष्प का दबाव कम है। यदि तापमान निश्चित है, तो वाष्प के दबाव का एक निश्चित मान होता है। जब बाहरी दबाव उस तापमान पर वाष्प के दबाव से कम होता है, तो धातु वाष्पित (उदात्त) हो जाती है। बाहरी दबाव जितना छोटा होता है, यानी वैक्यूम की डिग्री जितनी अधिक होती है, उतनी ही आसानी से वाष्पित हो जाती है, और इसी तरह, उच्च धातु का वाष्प दाब, वाष्पित करना जितना आसान होता है।

यह देखा जा सकता है कि विभिन्न धातुओं का वाष्प दाब भिन्न होता है। वर्कपीस की सामग्री के अनुसार, वाष्पीकरण की समस्या पर पूरा ध्यान दिया जाना चाहिए, अर्थात, गर्मी उपचार के दौरान उपचारित वर्कपीस के मिश्र धातु तत्वों के वाष्प के दबाव और ताप तापमान के अनुसार, वैक्यूम की उपयुक्त डिग्री को यथोचित रूप से चुना जाना चाहिए। सतह मिश्र धातु तत्वों के वाष्पीकरण को रोकने के लिए।

Mn, Ni, Co और Cr जैसे स्टील में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले तत्वों के साथ-साथ Zn, Pb और Cu जैसे तत्व, जो अलौह धातुओं के मुख्य घटक हैं, में उच्च वाष्प दबाव होता है। जब वैक्यूम में गरम किया जाता है, तो वैक्यूम वाष्पीकरण का उत्पादन करना आसान होता है और वर्कपीस (या टूलिंग) को एक दूसरे से चिपकाने का कारण बनता है। वास्तव में, वाष्प के दबाव और हीटिंग तापमान के बीच एक निश्चित पत्राचार होता है। जब तक वैक्यूम डिग्री उचित रूप से चुनी जाती है, तब तक मिश्र धातु तत्वों के वाष्पीकरण को रोका जा सकता है।

इसके अलावा, जब वैक्यूम हीटिंग, धातु सामग्री के प्रकार पर विचार किया जा सकता है, और उच्च शुद्धता वाली निष्क्रिय गैसें (यानी, उच्च शुद्धता नाइट्रोजन, उच्च शुद्धता आर्गन इत्यादि जैसे रिवर्स मुद्रास्फीति) को एक निश्चित तापमान पर पेश किया जा सकता है। भट्ठी में वैक्यूम की डिग्री को समायोजित करने के लिए, वर्कपीस की सतह पर मिश्र धातु तत्वों के वाष्पीकरण को रोकने के लिए कम-वैक्यूम हीटिंग का उपयोग किया जा सकता है। यह उपाय हाई-स्पीड टूल स्टील्स, हाई-अलॉय स्टील्स और अन्य वर्कपीस के लिए अधिक प्रभावी है।