[发明专利]一种降低零件表面金属贫化层深度的方法

说明书

本发明公开涉及真空热处理技术领域，尤其是一种降低零件表面金属贫化层深度的方法，其通过降低分压惰性气体消耗量来降低零件表面金属贫化层的深度，也即是降低分压惰性气体的排放量，降低分压惰性气体消耗量可通过降低抽真空管路中的气体流速来实现。由于降低了分压惰性气体排放量，使蒸发的金属元素的排放量也降低，真空处理炉中蒸发出的金属元素能维持在较高的浓度，大幅度降低零件表面金属元素的蒸发速率，从而显著降低热处理完成后零件表面的金属贫化层深度，提高热处理完成后零件的质量，特别适用于热处理温度高、热处理时间长且贫化金属含量高的零件，降低零件真空热处理的成本，提高热处理完成后零件的质量。

技术领域

本发明涉及真空热处理技术领域，尤其是一种降低零件表面金属贫化层深度的方法。

背景技术

零件中某些金属元素的饱和蒸汽压高，在零件真空热处理过程中，特别是在高温长时间的真空热处理过程中，零件表面的金属元素会不断蒸发，致使某些金属元素含量都低于合金规范规定的下限值，从而在零件表面形成金属贫化层，严重时，零件表面金属贫化层的深度有近100um深，严重影响零件真空热处理的质量。

为降低零件表面金属贫化层深度，在零件真空热处理过程中，当真空热处理炉中的零件温度高于600℃时，通过向真空热处理炉中通入一定压力的分压惰性气体，比如氩气，分压惰性气体能够降低零件表面金属元素的蒸发速率，将零件表面的金属贫化层深度控制在可接受的范围内。如图1所示，现有的真空热处理炉1包括分压进气管路21、气源22、抽真空管路31、真空泵32，分压进气管路21一端与真空热处理炉1相连通，另一端与气源22相连接，分压进气管路21上设置有第三阀门23、第三流量调节装置24，抽真空管路31一端与真空热处理炉1相连通，另一端与真空泵32相连接，在零件真空热处理过程中，当真空热处理炉1 中的零件温度高于600℃时，需要向真空热处理炉1中通入一定量的分压惰性气体时，气源 22工作，打开第三阀门23、第三流量调节装置24，分压惰性气体沿分压进气管路21进入真空热处理炉1中，真空泵32一直在工作，将真空热处理炉1中的气体沿抽真空管路31排出去，从而使真空热处理炉1的压力保持在一定范围内。在分压惰性气体进入真空热处理炉1 中后，抽真空管路31中的气体包括气态状的分压惰性气体、蒸发的金属元素等，排出去的惰性气体的量即为零件真空热处理过程中分压惰性气体的消耗量。可见，当真空热处理炉中的零件温度高于600℃后，在往真空热处理炉中通入分压惰性气体的同时也在排出真空热处理炉中气态状的分压惰性气体、蒸发的金属元素。现有的真空热处理炉由于抽真空管路31中气体流速无法调整，真空管路31是固定的，真空泵32在一定压强下的抽气速率是一定的，导致排出的气态状的分压惰性气体、蒸发的金属元素的量较多，特别是对一些热处理温度高、热处理时间长且贫化金属含量高的零件，真空热处理中分压惰性气体的消耗量大，成本高，而且零件表面金属贫化层深度较深(100um微米左右)，严重影响零件真空热处理的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够降低零件表面金属贫化层深度的方法，特别适用于热处理温度高、热处理时间长且贫化金属含量高的零件。

本发明解决其技术问题所采用的一种降低零件表面金属贫化层深度的方法，通过降低分压惰性气体消耗量来降低零件表面金属贫化层的深度。

进一步的是，过降低80-95％的分压惰性气体消耗量来降低零件表面金属贫化层的深度。

进一步的是，通过降低抽真空管路中的气体流速来降低分压惰性气体消耗量。

进一步的是，抽真空管路上设置第一流量调节装置，通过控制第一流量调节装置来降低抽真空管路中的气体流速。

进一步的是，通过控制第一流量调节装置使抽真空管路中的气体流速降低80-95％。

进一步的是，第一流量调节装置为电磁流量调节阀。