Bagaimanakah kesan degassing dulang rawatan haba di bawah vakum mempengaruhi kualiti bahan kerja?

Dalam pembuatan mewah, teknologi rawatan haba vakum digunakan secara meluas dalam aeroangkasa, peralatan perubatan dan alat ketepatan kerana ciri-ciri NO pengoksidaan, ubah bentuk rendah dan kawalan suhu yang tepat. Walau bagaimanapun, pautan yang sering diabaikan dalam proses ini - kesan degassing (outgassing) Dulang rawatan haba - Boleh menjadi "pembunuh yang tidak kelihatan" kualiti bahan kerja.
1. Mekanisme dan sumber kesan degassing
Dalam persekitaran vakum, molekul gas (seperti h₂o, o₂, co₂, dan lain -lain) terserap di permukaan dulang rawatan haba dan bahan kerja, serta gas yang dibubarkan dalam bahan (seperti H₂, n₂) akan dikeluarkan dengan cepat kerana suhu tinggi dan tekanan rendah. Proses ini dipanggil "degassing". Khususnya, apabila ketumpatan bahan dulang (seperti grafit, keluli tahan karat atau seramik) tidak mencukupi atau pretreatment tidak mencukupi, bahan -bahan yang tidak menentu (seperti sebatian sulfur dan fosforus) yang tinggal di liangnya akan terus memburukkan lagi kesan degassing. Sebagai contoh, apabila dulang grafit melebihi 600 ° C, kadar pelepasan sulfur boleh mencapai 10 · m³/s, dengan ketara mencemarkan persekitaran vakum.
2. Impak negatif kesan degassing pada kualiti bahan kerja
Pencemaran permukaan dan pengoksidaan
Molekul gas yang dikeluarkan oleh degassing akan bertindak balas dengan permukaan bahan kerja. Sebagai contoh, apabila tekanan separa oksigen melebihi 10 ⁻⁵ pa, lapisan oksida rapuh (TiO₂) akan terbentuk di permukaan aloi titanium, mengakibatkan penurunan kehidupan keletihan lebih daripada 30%; Wap air boleh menyebabkan "pelindung hidrogen" keluli karbon yang tinggi, menyebabkan mikrokrak.
Pemindahan haba yang tidak sekata
Sisa gas akan mengurangkan keseragaman persekitaran vakum, mengakibatkan penurunan kecekapan radiasi terma antara dulang dan bahan kerja. Data eksperimen menunjukkan bahawa apabila ijazah vakum jatuh dari 10⁻³ PA hingga 10⁻¹ PA, sisihan kadar pemanasan bahan kerja aloi aluminium boleh mencapai 15%, menyebabkan terlalu panas atau kurang dibakar.
Kemerosotan sifat bahan
Semasa proses degassing, unsur -unsur utama beberapa aloi (seperti magnesium dan zink) mungkin hilang disebabkan oleh pengegasan. Mengambil aloi aluminium penerbangan 7075 Sebagai contoh, untuk setiap 0.1% kenaikan kadar kehilangan magnesium, kekuatan tegangannya akan berkurang sebanyak kira -kira 50 MPa.
3. Strategi Pengoptimuman: Peningkatan Kerjasama dari Bahan ke Proses
Peningkatan Bahan Pallet
Memilih bahan kadar luaran yang rendah, seperti grafit bersalut silikon karbida silikon kimia (CVD), dapat mengurangkan pelepasan sulfur hingga 10 · pa · m³/s. Komposit berasaskan seramik (seperti Al₂o₃-SIC) mempunyai kedua-dua kekonduksian terma yang rendah dan tinggi.
Inovasi proses pretreatment
Pra-buatan dulang (800 ℃, 10 jam penyepuhlindapan vakum) boleh mengeluarkan lebih daripada 90% gas yang terserap. Penyelidikan NASA menunjukkan bahawa pelepasan gas dulang keluli tahan karat pretreated dalam relau vakum dikurangkan sebanyak 76%.
Teknologi Kawalan Vakum Dinamik
Semasa peringkat pemanasan, pam molekul dan pam kriogenik digunakan untuk menstabilkan darjah vakum di bawah 10 ⁻⁴ PA; Semasa peringkat penyejukan, gas argon kemurnian tinggi (kesucian 99.999%) diperkenalkan dengan berkesan menghalang pengoksidaan sekunder.