炉内气氛对于控制材料热处理过程中发生的化学反应至关重要。它有两个主要目的:保护材料免受表面反应的影响,使其具有化学惰性或保护性;促进材料的表面变化,使其具有化学活性或反应性。
防止表面反应:
炉内气氛可以防止不必要的化学反应,如氧化和脱碳,这些反应会降低材料的表面特性。通过使用氮气或氩气等惰性气体,或氢气或成型气(氮气和氢气的混合物)等还原性气体,熔炉环境可防止材料与空气中的氧气或其他活性元素发生反应。当材料暴露在高温下时,这一点尤为重要,因为高温会加速这些不良反应。促进表面变化:
相反,在某些情况下,炉内气氛会积极参与材料的表面化学反应。例如,在渗碳或渗氮工艺中,气氛中含有的气体可将碳或氮引入材料表面,从而提高其硬度和耐磨性。在这些情况下,气氛会发生化学反应,促进特定的表面转化,从而提高材料的性能。
在热处理工艺中的重要性: