高溫退火,就是一種熱處理工藝,用以消除材料內部應變,同時,還賦予材料優越的電磁性能。退火處理已被廣泛用於光學真空鍍膜膜層的殘餘應力的控制,作為一種重要的脫氣工藝,其脫氣效果受加熱爐的加熱溫度、真空壓力和操作時間等工藝條件以及金屬和氣體的化合物的物理、化學性能等因素影響。廣東振華本文將簡述真空退火的常見應用範圍:
1、不鏽鋼的退火
在8Pa的真空環境下進行加熱退火,加熱的溫度愈高,不鏽鋼光的亮度愈好,但還是低於60%。這種現象的原因是不鏽鋼材料中的鉻含量較多,工件的氧化速度過快而導致的。直至1050°C的溫度條件下,其光亮度開始有所好轉,這是因為鉻的氧化物(CrO)升華而造成的。在850°C的較低溫度下,發生氧化反應,但處於1050°C的高溫環境中持續加熱,氧化物的升華速度要快於鉻的氧化物的生長速度。
若在950°C的溫度環境中做退火處理,工作壓力環境是在10Pa的真空度的話,則可獲得80%的光亮度。但諸如SUS430類的鋼材,雖本身有較好的光亮度,但其表面並非鏡面狀態,較粗糙,這代表著它的表面氧化物曾經發生過升華。
2、鋼鐵的退火
鋼材在進行真空退火處理時,其退火加熱溫度和真空壓力環境對工件處理後的光亮度有很大影響。
真空退火處理時,光亮度的優劣很大一部分取決於出爐溫度。出爐溫度為300°C~500°C甚至更高時,則會發生劇烈氧化,工件的光亮度明顯降低。而如果是在200°C以下溫度出爐,則可獲得超過70%的光亮度。
3、銅和銅合金的光亮退火
採用真空退火處理,銅材極易取得潔淨、高光亮度的表面,而且也只需133Pa以下的真空度以及350°C~600°C的較低退火溫度,所以加熱爐的設計、製作以及後期的維護也相對簡單。無需很高的真空技術水平、操作方便、設備便宜。
4、鉬和鎢的退火
Mo、W、Ta、Co等金屬都沒有相變點,由於加工硬化,通常選擇在再結晶溫度以下進行軟化退火。若在高於再結晶的溫度進行加熱,則容易發生脆化。
5、Zr和Ti的退火
Zr和Ti在高溫下與H、O和N等之間有極強的化合力。若在含有這些氣體的環境下進行加熱,則可能發生氫脆(吸收H),或是發生硬化(吸收O和N)。而在一般的環境下是無法杜絕這些狀況的,所以採用Ar、He等惰性的氣體。可是這些氣體的純度和花費都是值得考慮的問題。因此,採用真空退火,可獲得光亮度較高的表面以及較好的脫氣效果,防止由於吸收氣體而影響材質特性。
真空退火中常見的物料除Cu、鋼、鈷基合金、埃林互合金、Be-Cu合金、因科鎳X合金、K蒙乃爾合金等部分金屬之外,還有如、鈦、鋯和等與氣體的親和力較大的金屬。該技術常用於真空管材料的脫氣退火、磁性材料的消除應力退火、活性金屬的退火、耐熱金屬的退火。在做退火處理時,真空鍍膜設備的真空環境要根據這些金屬的氧化特性不同而做調整。