金属在真空中加热时的行为

出处：按学科分类—工业技术 北京工业大学出版社《热加工手册》第1013页（942字）

金属在一定的真空度下加热时，除可避免氧化烧损，得到光亮的表面质量外，还有脱脂、除气、表面氧化物分解以及合金元素的蒸发等效应．

13．4．1．1 脱脂

工件表面的切削冷却液、润滑剂、防锈油等在真空下加热都可分解成氢、二氧化碳和水蒸气，并在抽气过程中排出．如果工件表面事先未严重污染或要求不过分严格，在真空加热前可以不进行清洗．

13．4．1．2 脱气

真空对液态金属有明显的除气效果，对固态金属中溶解的气体也有很好的排除作用．金属中最有害的气体是氢．采用真空加热时，可使金属和合金中的氢含量迅速降至最低程度．

13．4．1．3 氧化物的分解

金属和合金在真空中加热时，如果真空度低于相应氧化物的分解压力，这种氧化物就会发生分解，形成游离氧立即被排出真空室，使金属表面质量进一步改善，甚至使表面达到活化状态．

13．4．1．4 合金元素的蒸发

合金在真空中加热时，表面的化学成分与状态会发生明显变化．钢中的合金元素在一定温度下具有不同的蒸气压．在钢中各种合金元素中，以锰、铬的蒸气压最高，在真空中加热时它们最容易蒸发(图13-1、图13-2)．合金元素在钢表面蒸发的结果，是使表面的物理化学性质发生变化，以致影响制品的质量和耐用度．为避免合金元素的大量蒸发损失，应采取适当措施．通常的方法是800℃以下的加热在真空中进行，800℃以上的加热通以惰性气体．

图13-1 铬在真空中于不同温度下的蒸发

图13-2 ω(Mn)=14%的Mn钢在真空中加热时锰的蒸发量