真空气氛炉在金属镀镍（镍-磷合金）热处理上的应用

真空气氛炉在金属镀镍（镍-磷合金）热处理上的应用

金属表面镀镍（镍-磷合金），主要目的是增加材料表面的硬度与耐腐蚀性，不同的材料如低碳钢、铝合金、镁合金等表面镀镍，热处理的温度与保温时间均有不同的工艺要求，在一定的范围内，更高温的热处理可以提高表面硬度，降低柔韧性，镍对氧气非常敏感，热处理环境中的少量氧足够导致材料表面氧化，影响产品品质，采用普通气氛炉不能适应此要求，我公司为此专门开发了金属镀镍（镍-磷合金）热处理**的预抽真空氮气保护实验炉，经试验证明完全符合相关要求

下图是45钢表面进行化学镀镍（镍-磷合金）后分别用普通气氛炉与**的预抽真空氮气保护气氛炉进行热处理平行试验后的对照图片：

1、 热处理温度400℃，保温2小时（客户提供）

2、 试验材料由客户提供

3、 照片中左侧的为采用真空气氛炉热处理后的材料，右侧的为采用普通保护气氛炉热处理后的材料，第二张照片是材料底部的比较；

4、使用普通保护气氛炉时，采用大流量氮气洗炉，为确保洗炉效果，洗炉时间在要求范围外增加一半时间，洗炉结束后在常规流量的基础上扩大1.5倍，匀速通氮升温并保温2h，保温结束后降温至150℃，停止通氮，开炉观察；

5、使用预抽真空氮气保护气氛炉时，预抽真空，使炉内处于一个低真空状态，开始通氮升温，在常规流量的条件下进***氛保护热处理，保温结束后降温至150℃，停止通氮，开炉观察；

比较与分析：

1、 右侧使用普通保护气氛炉热处理后，表面氧化明显，材料中的螺丝孔内也全部是氧化现象，左侧使用**预抽真空氮气保护气氛炉热处理后，材料完全无氧化痕迹；

2、 普通保护气氛炉采用全炉壳密封，虽经大流量氮气洗炉，但由于单纯的采用氮气赶氧气的局限性，同时炉衬保温材料（比如耐火砖）结构内本身存有的微量空气（氧气）在常温下不易释放，在升温后，保温材料受热膨胀，空气释出，在被氮气赶走的同时，少量氧气接触镍-磷，导致材料被氧化；

3、 预抽真空氮气保护气氛炉，采用不锈钢内胆炉罐密封，所有可能导致升温过程中释出氧气影响热处理质量的外在因素（比如耐火砖）被排除在炉罐之外，加上预抽真空相当大限度地降低了炉膛内氧气的含量，在之后的氮气保护气氛中进行热处理，彻底解决材料氧化的问题，

4、 注：相关工艺参数出于保密原因，在网站公开资料上未能***数据化，敬请谅解；

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宜兴市精益电炉有限公司

2017-7-13

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