真空炉大多应用于黑色金属热处理，由于容易获得所需要的表面质量，真空炉的污染不太引起人们的重视。真空炉制造商也没下大力气去研究解决这一问题，尤其是针对精密合金的热处理炉更是如此。

精密合金热处理有它的特殊性，比如对碳极敏感，表面质量要求高、薄带材较多等，通过热处理不仅要获得一般的力学性能，而是要获得不同的物理性能，任何轻微的污染在高温作用下元素都可能改变材质，破坏材料原有的特性。因此，对真空炉的“洁净”要求也就不可能与一般炉型一样。

1.真空热处理污染的严重性

真空度和”洁净”度是两个不同的概念，尤其在高于1×10-1Pa 条件下，某种不洁净并不一定在真空计上有明显的反映。

真空炉的污染主要来自碳氢化合物、水和易蒸发的金属，除使被热处理的零件表面氧化外，还可能产生渗碳、渗金属、脱碳、贫化等缺陷。由于精密合金薄带材较多，因此一旦有轻微污染，就有可能导致材料性能损坏。比如严重地影响1J50、1J79软磁合金的初始导磁率，使矫顽力变大。在被污染的炉内，在高温作用下元素渗入不断进行，虽然真空计指示很正常，随退火时间的延长，这类污染更加严重。3J53被污染后，硬度值会比正常材料低30~60HB。某单位用普通处理黑色金属的真空炉处理4J29铁镍钴玻封合金，因受污染变质，使上百公斤材料丧失了应用的热膨胀性能。在应用真空热处理时，必须认清被处理合金特点，因大多数精密合金对真空热处理环境洁净度要求较高。

2.真空热处理的污染类型及处理方法

真空炉的污染分外来污染和自身污染。外来污染包括大气湿度、零件表面携带和易挥发元素等情况。自身污染包括炉腔内结构材料的分解挥发、吸附和返油等情况。

（1）外来污染

真空炉的外来污染，除炉体漏气外，主要是随零件带入的污物和零件材料中的易挥发元素引起的。这就要求零件入炉前应进行认真的表面清理，尽量不要一炉多用，尤其有色金属内易挥发元素较多，所以应禁止处理。

（2）内污染

返油蒸发是由于扩散泵在工作过程中，油蒸气进入真空室造成的一种污染。扩散泵油的品质好坏是直接因素。此外冷阱结构及性能影响也很大。油蒸气极易穿过间隙进入真空室，如果能改善结构性能，再于连接真空室的管道中增加迷宫式挡板，就可进一步阻止油蒸气扩散到真空室内。

任何污染物均可在炉内产生吸附，有些在冷壁上吸附，有些可以在很高温度的热壁上吸附和沉积，在温度作用下不断地使炉内结构材料性质发生变化，当再次加热时不会产生反蒸发、分解而影响零件表面质量。因此炉胆结构应设计成能方便取出的部件，以便能对炉内吸附物经常进行人工清理，如果第一层反射屏污染后可直接更换则更好。

炉内结构不宜选用耐火砖型的，因为耐火砖结构无法清理，只能使污染越来越重，最多用高温长时烘烤炉子进行净化，但作用并不大。此外，炉砖内成分不纯，在加热过程中砖内氧化物和杂质不断分解，从开始就污染真空环境，只有反复多次加热才能净化。而且砖微孔吸气性很强，理论上无法保证真空度，至少抽真空时间比金属结构长很多。

对于软磁合金和膨胀合金不能在增碳性介质中加热，尤其坡莫合金对碳极敏感，不能用石墨作为加热体的炉子，一般应为炉子专用的箱（盒）装氧化铝粉，使用前应在高温下做长时间烘烤，并装入干燥瓶中备用。多次用过的氧化铝粉应及时更新，因为氧化铝粉也是一种吸附力很强的物质。长时间不用的炉子，在做软磁合金热处理前应进行一次高温真空净化，充分消除炉内的湿气。

相对讲，弹性材料对真空的”洁净”度要求低一些。因为大多数情况下零件热处理后可以进行表面化学处理，最常用的方法是电抛光，但对于不允许改变尺寸的零件，尤其是一些重要的高精度传感器元件，就必须保证”洁净”。零件材质变化将直接影响产品特性，比如频率、温度系数、品质因数Q值等。

真空炉污染容易、洁净难是客观存在的事实，在精密合金的热处理工作中必须时刻注意。

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