在退火工艺中使用氢气,主要是因为氢气具有较高的热传导效率,并能防止氢脆。该工艺涉及在氢气环境中加热部件,温度通常在 200-300 摄氏度之间。
传热效率高:
与空气或传统的氢氮混合物相比,氢具有更高的传热系数。这一特性使氢气成为退火过程中更有效的传热介质。因此,氢气被广泛用于铸件和焊接件的热处理,尤其是钢制零件。高效的热传递可确保材料受热均匀,这对整个部件获得一致的机械性能至关重要。防止氢脆:
氢脆是冶金领域的一个重大问题,尤其是对钢材而言,氢会导致开裂和机械性能的显著下降,如延展性和断裂韧性。为解决这一问题,可采用低氢退火(也称为 "烘烤")工艺。该工艺是在温度约为 200 °C 的受控氢环境中加热材料。在此温度下,氢原子可以从金属中扩散出来,从而降低脆化风险。这种方法特别有效,可在焊接、涂层或镀锌工艺后立即使用,以去除可能导致脆化的封闭氢原子。
热处理中的其他应用:
氢气环境还可用于烧结、钎焊和金属化等其他各种热加工操作。在烧结过程中,氢气有助于清洁零件和防止氧化,这在涉及粉末状金属的工艺中尤为重要。在钎焊中,氢气可作为助熔剂,减少表面氧化物,使钎焊材料正常流动和粘合。这些应用凸显了氢气在加强各种冶金工艺方面的多功能性,它可以改善热传导,促进形成强键或去除氢气等有害元素所需的化学反应。
安全考虑: