[发明专利]一种防止金属板热处理吸气劣化与变形的方法

说明书

一种防止金属板热处理吸气劣化与变形的方法，特殊之处：金属板1片或数片相重叠贴合展平装入开口金属板袋后封闭，通过抽气细管将气体抽出达金属板在预定热处理工艺温度不吸气的真空度后密封，热处理中不破损、泄漏，密封金属板袋底部下面边沿连接防变形架，入热处理炉按预定工艺加热，带防变形架密封金属板袋温度按预定调为预定出炉温度后出炉按预定方式冷却；开口金属板袋的开口内腔底部平面尺寸大于金属板、上部高度适当大于金属板厚，用薄软金属板制，带通内腔抽气细管；密封金属板袋内腔上部、底部在真空度与大气压压力差作用下，分别自动向密封金属板袋内的金属板上、下板面变形贴合。可防金属板热处理中吸气而氧化或氢脆或氮化劣化与变形。

技术领域

本发明涉及一种防止金属板热处理吸气而氧化或氢脆或氮脆劣化与变形的技术方法。

背景技术

各类易吸气而氧化或氢脆或氮脆的金属板在热加工或使用中，通常都需要防止或不希望发生表面吸气而氧化或氢脆或氮脆劣化与变形。各种钢板、钛合金板、锆合金板、铜合金板、镁合金板等金属板在进行热处理淬火或退火或正火或固溶或较高温度回火的加热及冷却过程中，接触到含氧气、氢气及氮气的炉膛内气体或炉外空气时容易发生表板面吸气而氧化或氢脆或氮脆劣化，快速加热及接触到冷却介质而快速冷却时，容易发生变形，从而影响其外观及力学性能或工艺性能。金属板在热处理的加热、冷却过程中接触到O₂或0^-2离子均可能发生表层吸气而氧化或氢脆或氮脆劣化。已有的金属板热处理方法中，可能用来防止金属板热处理加热过程中发生吸气而氧化或氢脆或氮脆的有：采用中大型真空热处理炉进行金属板加热退火，但是，或者只能进行金属板退火处理，而不能直接进行金属板正火或淬火或固溶处理；或者需要在完成金属板的预定时间的加热后，向真空热处理炉内通入防吸气而氧化或氢脆或氮脆性的惰性气体等进行金属板防吸气保护及冷却的控速降温退火，但这这基本没有也难以操作，而且有发生爆炸的危险。也可能采用惰性气体等保护的热处理加热炉进行金属板的热处理加热后，向由真空热处理炉膛与金属板出炉后转移进入冷却装置的特设通道中，通入惰性气体等保护气体，对金属板进行防吸气而氧化或氢脆或氮脆保护，而进行金属板的淬火或正火处理，但这基本没有也难以实行。也可采用中大型可控气氛热处理加热炉进行金属板的淬火或正火或退热处理的加热，或者采用中大型真空热处理炉进行金属板真空退火处理。但是上述金属板热处理防吸气而氧化或氢脆或氮脆的方法，其所需热处理炉及辅助装置的成本高，一般公司难以配备，热处理的生产操作效率不高，而且不能防止金属板在淬火冷却过程中发生表面吸气而氧化或氢脆或氮脆。另外一种方法是：在金属板装入普通中大型热处理炉之前，往金属表面上涂覆一层石墨粉剂等防吸气而氧化或氢脆或氮脆涂料，但是防金属板加热吸气的效果有限，而且，石墨粉会影响金属板加热后淬火或正火冷却的效果及表面硬度均匀性。以上各种方法均不能防止金属板在热处理较快速加热中及加热后常规技术冷却中的变形。一种现有方法是将表面吸气而氧化或氢脆或氮脆的金属板浸入酸液中进行酸洗去除吸气而氧化层，但不能防止金属板表层吸气而劣化，成本高、效率低、污染环境。

2014年公布的一种淬火机发明专利涉及淬火板型控制方法：淬火冷却装置的20组喷嘴采用三段式相间分布、分段设置一定数量的喷水孔，控制淬火速度及淬火机组上辊系压下量，合理控制各组喷嘴水量，可将钢板的最大不平度控制在4-6mm之间^[1]。但这种方法不能防止被加热及淬火的钢板表面吸气而氧化或氢脆或氮脆劣化。陈明彪等发明了一种将CC5083铝合金冷轧板，置于预先在箱式热处理炉中加热到再结晶退火温度的两块不锈钢或铜厚板之间，使CC5083铝合金冷轧板被快速加热到再结晶退火温度进行退火，以获得等轴晶的方法及装置。但不能防止合金板表面在加热过程中接触到炉膛气体^[2]。

工业上及科研上需要一种使金属板在普通热处理炉内进行退火或淬火或正火或较高温度回火或固溶加热等热处理加热，并在出炉冷却过程中不发生表面吸气而氧化或氢脆或氮脆劣化与变形的方法。