真空鍍膜的發(fā)展

真空鍍膜是指在高真空下加熱金屬或非金屬材料，使其在被鍍零件(金屬、半導(dǎo)體或絕緣體)表層蒸發(fā)凝結(jié)形成薄膜的方法。比如真空鍍鋁，真空鍍鉻等。

眾所周知，只要在真空鍍膜一些材料的表層涂上一層薄膜，就可以制造出許多新的良好的物理化學(xué)性能。20世紀(jì)70年代，物體表層主要有電鍍和化學(xué)鍍方法。在前者中，電解質(zhì)通過通電而被電解，并且被電解的離子被鍍在基板的表層上作為另一個電極。因此，真空鍍膜基板必須是良好的導(dǎo)電體，并且膜厚難以控制。后者是一種化學(xué)還原法，其中膜材料必須制備成溶液，并能快速參與還原反應(yīng)。這種涂布方法不僅膜結(jié)合強度差，而且不均勻，難以控制。同時會產(chǎn)生大量廢液，造成嚴(yán)重污染。因此，這兩種被稱為濕涂法的涂布工藝受到很大的限制。

真空鍍膜是相對于上述濕法鍍膜方法發(fā)展起來的一種新的鍍膜技術(shù)，通常稱為干法鍍膜技術(shù)。

真空鍍膜設(shè)備的真空熱處理是指金屬零件在真空或先抽真空后通入惰性氣體的條件下加熱，然后在油或氣體中淬火冷卻的工藝。由于真空鍍膜真空熱處理時工件基本不氧化，鋼件不脫碳，通風(fēng)對流加熱方法也能使加熱均勻，下降表層與中心的溫差，從而減少變形。目前，它已成為高質(zhì)量工具和模具不可或缺的熱處理工藝。更可貴的是，真空鍍膜在生產(chǎn)過程當(dāng)中不會產(chǎn)生任何環(huán)境污染物，因此被公認(rèn)為清理生產(chǎn)技術(shù)范疇?？梢院敛豢鋸埖卣f，真空熱處理已經(jīng)成為當(dāng)前先進(jìn)熱處理生產(chǎn)技術(shù)的主要標(biāo)志。

真空鍍膜真空條件下加熱工件主要靠輻射。由于輻射傳熱與溫度的四次方成正比，850℃以下輻射效果不高，工件加熱速度很慢；其次，金屬材料中的一些合金元素在低壓加熱時有蒸發(fā)損失，會造成表層缺少合金元素，從而影響淬火表層的性能。對流加熱技術(shù)是指將真空鍍膜設(shè)備的爐膛抽至一定真空度，然后通入0.1-0.2 MPa的惰性氣體(Ar、he)、中性氣體(N2)或還原性氣體(H2)，在充分?jǐn)嚢璧臈l件下加熱。與純真空條件相比，加熱速度至少可以提高一倍。

高碳高合金模具鋼真空鍍膜設(shè)備是在惰性、中性或還原性氣體中，通過真空加熱和淬火進(jìn)行奧氏體化后的惰性設(shè)備。在中性或還原性氣體中淬火和冷卻是保證質(zhì)量的唯? 一可行方法。然而，負(fù)壓和常壓下的空氣冷卻對于大型工件或批量爐材料不可達(dá)到良好的淬火效果。一是氣體本身需要冷卻，二是在體積有限的情況下，要增加氣體的冷卻能力，只能通過增加冷卻氣體的量，即增加冷卻氣體的壓力來實現(xiàn)。