真空热处理以辐射加热为主,其特点是炉膛升温速度比工件升温速度快得多。一方面由于炉膛的隔热材料大多采用石墨毡和陶瓷纤维,这类材料的热容量小,保温性能好,因此,炉膛的热惯性小,升温速度快。另一方面,由于炉内气体极为稀薄,加热元件对工件的传热方式以辐射传热为主,对流传热作用极其微弱,所以,工件的升温速度很慢。故存在加热滞后时间的问题。真空热处理加热保温时间实际上是由以下两部分组成的,一是工件透烧时间(即温度均匀化时间,也就是我们所讨论的加热滞后时间;,二是组织转变的时间。任何方式的热处理加热保温时间实际上均是由这两部分构成的,只不过由于真空热处理的加热方式很特殊,所以使第一部分(即加热滞后时间)成为比较突出的问题。
影响工件在真空炉中加热滞后时间的因素有工件的材料、尺寸、形状和表面光亮度,以及加热温度与加热方式、装炉量与装炉方式等。本试验是在WZC-30G真空炉上进行的。
由于工件在真空中加热的升温速率比在箱式空气炉中加热慢,比在盐浴炉中加热更慢,因此,不能沿用空气炉或盐浴炉的加热时间做为真空热处理的加热时间。只有在确定加热滞后时间后,再加上常规的组织均匀化时间,才可最终确定真空热处理的加热时间。加热滞后时间的确定办法如下所述。
(1)影响工件在真空炉中加热滞后时间的因素主要有加热温度、加热方式、装炉量及装炉方式等。
(2)真空热处理加热滞后时间的确定,可采用实测法、模拟法和经验法。
(3)只有准确、合理地确定真空热处理加热滞后时间,才能保证真空热处理的工件质量满足相关技术文件的要求,而且可以提高经济效益。