許多金屬材料在熱處理過(guò)程中對(duì)溫度均勻性的要求是相當(dāng)高的,很小的溫度差異也會(huì)導(dǎo)致材料力學(xué)性能較大的變化。核電站中核燃料包殼管所用的錯(cuò)-4合金就是一例,其工藝成品退火溫度恰好處于拉伸特性的敏感區(qū)域,此段曲線(xiàn)do/dt較大,即較小的溫差會(huì)導(dǎo)致力學(xué)性能相當(dāng)大的差異。溫度均勻性歷來(lái)是小型真空退火爐的一項(xiàng)重要技術(shù)性能指標(biāo),但在實(shí)際工作中,人們往往比較注重軸向溫差,而忽視徑向溫度梯度,導(dǎo)致同爐退火的同規(guī)格材料力學(xué)性能的離散和差異。
1.防止氧化作用,表面不氧化、不脫碳并有還原除銹作用,省去表面磨削加工工序:
2.真空脫氣作用,使材料表面純度提高,提高材料的疲勞強(qiáng)度,塑性和韌性,提高耐腐蝕性;
3.脫脂作用,除去殘留油脂,提高產(chǎn)品質(zhì)量;
4.處理工件無(wú)氫脆危險(xiǎn),防止鈦和難熔金屬表面脆化;
5.真空加熱受熱均勻,內(nèi)外溫差小,熱應(yīng)力小;真空爐的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使工件無(wú)劇烈轉(zhuǎn)移動(dòng)作,因而不會(huì)因外力作用變形;
6.耗電少,能量消耗僅為常規(guī)熱處理爐的50%左右,節(jié)約生產(chǎn)成本;
7.操作安全,自動(dòng)化程度高,工作環(huán)境好,無(wú)公害。
小型真空退火爐膽內(nèi)熱量的傳遞是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的多階過(guò)程,且受裝爐量及退火產(chǎn)品規(guī)格的影響甚大。限于目前的手段還很難找到對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,但充入情性氣體后對(duì)加快徑向各點(diǎn)溫度的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、降低徑向溫差、改善退火產(chǎn)品的光亮度等方面的效果是顯而易見(jiàn)的。在目前尚未有條件進(jìn)行充氣循環(huán)法改造的同類(lèi)爐子中,采用充氣不循環(huán)法來(lái)提高徑向均溫性,無(wú)疑是一種既經(jīng)濟(jì)又有效的好辦法。