真空爐在我國的發(fā)展時(shí)間不長,由于生產(chǎn)成本高和一次性投資大,因此其應(yīng)用的范圍也受到一定的限制,在國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家真空爐的數(shù)量在23%以上,與可控氣氛爐基本相當(dāng),其發(fā)展的進(jìn)度很快,機(jī)械化程度和工藝水平更高,幾乎可以實(shí)現(xiàn)金屬材料的全部熱處理工藝,如淬火、回火、退火、滲碳、氮化、滲金屬等熱處理工藝,完成氣淬、油淬、硝鹽淬和水淬等淬火處理。對工模具鋼而言,在真空爐內(nèi)加熱時(shí),減少了輻射換熱,加熱的速度緩慢,零件的各部分受熱均勻,因此變形量很小。冷卻后的零件表面處于壓應(yīng)力狀態(tài),故零件具有良好的綜合作用,疲勞強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度明顯提高,使用壽命比普通的鹽浴爐處理的零件提高2~10倍。
按工藝的種類,真空爐可以實(shí)現(xiàn)真空淬火和回火、真空退火、真空固溶和時(shí)效、真空燒結(jié)、真空化學(xué)熱處理以及真空鍍膜等,因此真空爐可實(shí)現(xiàn)別的熱處理設(shè)備無法處理的復(fù)雜工藝,隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,必將發(fā)揮其巨大的作用。因此從某種意義上講,真空爐為幾乎所有的有色金屬和黑色金屬退火、淬火、回火、化學(xué)熱處理等提供了保障。
對耐熱鋼、不銹鋼等零件經(jīng)真空退火后,表面光潔,提高了零件的表面的抗腐蝕性和對晶粒間的腐蝕能力。另外可實(shí)現(xiàn)真空堆焊、軟化退火、真空鍍膜等,其他熱處理設(shè)備是無法比擬的。
機(jī)翼大梁、起落架、高強(qiáng)度螺栓等重要飛機(jī)零件的材料為30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A經(jīng)真空熱處理后,抗拉強(qiáng)度提高,而其塑性和韌性沒有發(fā)生明顯的變化,斷裂韌性降低而低溫的沖擊韌性較高。疲勞強(qiáng)度提高了100倍以上,沖擊磨損和低溫拉伸壽命分別提高1.5~2.4倍和1.6~3.5倍,顯示了真空熱處理的優(yōu)勢。
除了上述幾類熱處理加熱設(shè)備外,還有完成表面加熱的感應(yīng)加熱設(shè)備、火焰加熱裝置、激光加熱裝置、電阻加熱、電接觸加熱等,它們具有加熱時(shí)間短、生產(chǎn)效率高、表面硬度高、有高的疲勞強(qiáng)度等特點(diǎn),感應(yīng)加熱設(shè)備缺點(diǎn)也是十分明顯的,無法進(jìn)行大批量的作業(yè),設(shè)備的投資大等?;鹧婕訜峋哂徐`活操作的特點(diǎn),但質(zhì)量很難得到有效的保障,常作于非重要零件的熱處理。