진공 상태에서 열처리 트레이의 탈기 효과는 공작물의 품질에 어떤 영향을 미칩니 까?

고급 제조에서, 진공 열처리 기술은 산화, 낮은 변형 및 정밀 온도 제어의 특성으로 인해 항공 우주, 의료 장비 및 정밀 도구에 널리 사용됩니다. 그러나이 과정에서 종종 간과되는 링크 - 열처리 트레이 - 공작물 품질의 "보이지 않는 살인자"가 될 수 있습니다.
1. gassing 효과의 메커니즘과 공급원
진공 환경에서, 가스 분자 (예 : HATER, OAT, COS 등)는 열처리 트레이 및 공작물의 표면에 흡착 된 가스 분자 및 재료에 용해 된 가스 (예 : H주, n₂)는 고온 및 저압 조건으로 인해 빠르게 방출 될 것이다. 이 과정을 "degassing"이라고합니다. 특히, 트레이 재료의 밀도 (예 : 흑연, 스테인레스 스틸 또는 세라믹)가 불충분하거나 전처리가 불충분 할 때, 기공에 남아있는 휘발성 물질 (예 : 황 및 인 화합물)은 탈모 효과를 더욱 악화시킬 것이다. 예를 들어, 흑연 트레이가 600 ° C 이상인 경우, 황의 방출 속도는 진공 환경에 상당히 오염되는 10 ° PA · m³/s에 도달 할 수 있습니다.
2. 공작물 품질에 미치는 영향의 부정적인 영향
표면 오염 및 산화
degassing에 의해 방출되는 가스 분자는 공작물의 표면과 반응합니다. 예를 들어, 산소 부분 압력이 10 ° PA를 초과 할 때, 부서지기 산화물 층 (TIO)은 티타늄 합금의 표면에 형성되어 30%이상의 피로 수명이 감소합니다. 수증기는 고 탄소강의 "수소 완성"을 유발하여 미세 균열을 유발할 수 있습니다.
고르지 않은 열전달
가스 잔류 물은 진공 환경의 균일 성을 감소시켜 트레이와 공작물 사이의 열 방사 효율이 감소합니다. 실험 데이터에 따르면 진공도 정도가 10 ³ PA에서 10 ¹ PA로 떨어지면 알루미늄 합금 공작물의 가열 속도 편차가 15%에 도달하여 국소 과열 또는 불충분을 유발할 수 있습니다.
재료 특성의 악화
탈기 과정에서 가스화로 인해 일부 합금 (예 : 마그네슘 및 아연)의 주요 요소가 손실 될 수 있습니다. 예를 들어, 항공 알루미늄 합금 7075를 예로 들어, 마그네슘의 손실 속도가 0.1% 증가 할 때마다 인장 강도는 약 50 MPa 감소합니다.
3. 최적화 전략 : 재료에서 프로세스로의 협업 개선
팔레트 자료 업그레이드
화학 증기 증착 (CVD) 실리콘 카바이드 코팅 흑연과 같은 낮은 아웃가스 속도 재료를 선택하면 황 방출을 10 ℃의 PA · m³/s로 줄일 수 있습니다. 세라믹 기반 복합재 (예 : Allool-Sic)는 낮은 외형 및 높은 열전도율을 갖습니다.
전처리 프로세스 혁신
트레이를 사전 베이킹 (800 ℃, 10 시간의 진공 어닐링)은 흡착 된 가스의 90% 이상을 제거 할 수 있습니다. NASA 연구에 따르면 진공 용광로에서 전처리 된 스테인레스 스틸 트레이의 가스 방출은 76%감소합니다.
동적 진공 제어 기술
가열 단계 동안, 분자 펌프 및 극저온 펌프를 사용하여 진공 정도를 10 ° PA 미만으로 안정화시킨다; 냉각 단계 동안, 2 차 산화를 효과적으로 억제하기 위해 고급 아르곤 가스 (순도 99.999%)가 도입된다.