利用金屬在真空狀態(tài)下的變相特點(diǎn),在與大氣壓只差0.1MPa范圍內(nèi)的真空下,固態(tài)相變熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)不產(chǎn)生什么變化。在制訂真空熱處理工藝規(guī)程時(shí),完全可以依據(jù)在常壓下固態(tài)相變的原理,完全可以參考常壓下各種類型組織轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)。同時(shí),在真空脫氣作用下,可以提高金屬材料的物理性能和力學(xué)性能,在真空狀態(tài)下加熱,金屬工件表面元素會(huì)發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象。金屬實(shí)現(xiàn)無(wú)氧化加熱所需的真空度,表面凈化作用,實(shí)現(xiàn)少無(wú)氧化和少無(wú)脫。

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過程,其中加熱是為了讓珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變,保溫是完全奧氏體化,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度,因冷卻速度不同而分別轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w、貝氏體、馬氏體或混合組織。通常淬火時(shí)希望得到馬氏體,淬火之后進(jìn)行回火時(shí)根據(jù)回火溫度的不同分別得到回火馬氏體(低溫)、托氏體(屈氏體,中溫)、索氏體(高溫)?;痉从沉斯参鲣撛诓煌瑴囟认罗D(zhuǎn)變需要的孕育時(shí)間和轉(zhuǎn)變完成時(shí)間及其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。

前面從熱處理淬火工藝出發(fā)提到淬火油選擇原則:淬火油冷卻性能必須在達(dá)到要求的硬度(冷卻速度要求快)和不允許產(chǎn)生裂紋,控制熱處理變形在合理的較小范圍內(nèi)(冷卻速度要求慢)兩者之間找到一種結(jié)合,而這個(gè)矛盾的冷卻速度要求是對(duì)不同溫度區(qū)間提出的要求,這就為熱處理淬火油的研制提供了一種方向。鑒于檢測(cè)條件限制,以前在工廠的熱處理生產(chǎn)實(shí)踐中我們只能根據(jù)通用知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)對(duì)淬火介質(zhì)作一個(gè)大致的范圍選擇然后用試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。冷卻特性儀的廣泛運(yùn)用正是提供了一種檢測(cè)工具分析手段,為我們優(yōu)化淬火油的科學(xué)選擇,分析對(duì)比給予幫助。我們可以有條件檢測(cè)或委外檢測(cè)或要求油品公司提供淬火油冷卻特性檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告,為淬火油的選擇提供科學(xué)依據(jù)。

退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度,根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間,然后進(jìn)行緩慢冷卻,目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近一個(gè)平衡狀態(tài),獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。
正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細(xì),常用于改善低碳材料的切削性能,也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為熱處理。