?真空熱處理以輻射加熱為主，其特點是爐膛升溫速度比工件升溫速度快得多。一方面由于爐膛的隔熱材料大多采用石墨氈和陶瓷纖維，這類材料的熱容量小，保溫性能好，因此，爐膛的熱慣性小，升溫速度快。另一方面，由于爐內氣體極為稀薄，加熱元件對工件的傳熱方式以輻射傳熱為主，對流傳熱作用極其微弱，所以，工件的升溫速度很慢。故存在加熱滯后時間的問題。真空熱處理加熱保溫時間實際上是由以下兩部分組成的，一是工件透燒時間(即溫度均勻化時間，也就是我們所討論的加熱滯后時間；，二是組織轉變的時間。任何方式的熱處理加熱保溫時間實際上均是由這兩部分構成的，只不過由于真空熱處理的加熱方式很特殊，所以使第一部分(即加熱滯后時間)成為比較突出的問題。??

2影響加熱滯后時間的主要因素??

影響工件在真空爐中加熱滯后時間的因素有工件的材料、尺寸、形狀和表面光亮度，以及加熱溫度與加熱方式、裝爐量與裝爐方式等。本試驗是在WZC-30G真空爐上進行的。??

2.1加熱溫度的影響??

40CrMnSiMoVA超高強度鋼在加熱溫度分別為920℃、900℃、870℃，試樣尺寸為φ50mm×150mm，僅裝1件試樣，且跟蹤熱電偶插在試樣心部的試驗條件下，采用的加熱曲線示于圖1。由于加熱元件的輻射能量與其絕對溫度的四次方成正比，因此，溫度越高，輻射效率越高，工件的加熱滯后時間也就越短，工件的升溫速度也就越快。??

2.2加熱方式的影響??

40CrMnSiMoVA超高強度鋼在加熱溫度為920℃，試樣尺寸為φ35mm×105mm，分裝兩層，如圖2所示，且上、下兩層4號試樣的上部與外表面分別固定一支跟蹤熱電偶。每層7件，共重10kg的試驗條件下，彩不同加熱方式獲得的加熱曲線??

1.爐溫2.下層外部試樣溫度3.上層外部試樣溫度??

4.下層心部試樣溫度5.上層心部試樣溫度??

無論預熱或不承熱，試樣的升溫速率均滯后于爐膛的升溫速率；中心試樣的升溫速率滯后于外部試樣的升溫速率。采取預熱方式，可減少工件截面上的溫差以及工件與爐膛之間的溫差，在其后的升溫過程中，使工件的溫度很快接近爐溫，有利于減少熱應力和變形。??

根據(jù)真空加熱的特點，導熱性差的不銹鋼、高溫合金等材料和含碳量高于0.4%的結構鋼、工模具鋼等，截面厚度變化大或者有尖角及形狀復雜的工件，硬度＞35HRC的工件，為減少變形與開裂的危險，都應采取預熱方式進行加熱。加熱溫度低的，可采取650～700℃預熱一次；加熱溫度高的可采取650～700℃和850～900℃二次預熱。預熱時間應保證工件有效截面達到加熱溫度，一般取保溫時間的0.5～1倍，或者通過實測來決定。??

2.3尺寸的影響??

40CrMnSiMoVA鋼不同尺寸試樣的單件加熱曲線(加熱溫度為920℃)示于圖6。圖6表明：直徑越大，加熱滯后時間就越長。因此真空熱處理時，不同尺寸或形狀的工件不宜混裝在一起進行加熱。需要混裝時，應以有效厚度最大的工件到溫為準，確定加熱時間。??

由于工件在真空中加熱的升溫速率比在箱式空氣爐中加熱慢，比在鹽浴爐中加熱更慢，因此，不能沿用空氣爐或鹽浴爐的加熱時間做為真空熱處理的加熱時間。只有在確定加熱滯后時間后，再加上常規(guī)的組織均勻化時間，才可最終確定真空熱處理的加熱時間。加熱滯后時間的確定辦法如下所述。??

3.1在工件上直接連接跟蹤熱電偶(實測法)??

這種辦法可以準確地指示工件到溫時間，即可準確地測定工件的加熱滯后時間。它適用于在室溫下裝出爐的單室真空爐中進行的真空退火、真空回火和真空正壓氣淬等工藝。??

3.2實際測定特定條件下的加熱時間(模擬法)??

實際測定幾種具有代表性的工件厚度、加熱溫度、裝爐量與裝爐方式等的加熱曲線，測定出相應的加熱滯后時間。以后在生產中，根據(jù)工件的材料、厚度、加熱溫度、裝爐方式與裝爐量等因素來選用條件最相近(就高不就低)的實測加熱曲線，確定加熱滯后時間。??

3.3將空氣爐的保溫時間延長50%(經驗法)??

如果沒有實測的加熱曲線可供選用，那么，將空氣爐的保溫時間延長50%，作為對工件的加熱滯后時間的補償。如果工件是在7.5×104Pa以上的充氣壓強下進行加熱，則視同在空氣中進行加熱，時間不需補償。??

4結論??

(1)影響工件在真空爐中加熱滯后時間的因素主要有加熱溫度、加熱方式、裝爐量及裝爐方式等。??

(2)真空熱處理加熱滯后時間的確定，可采用實測法、模擬法和經驗法。??

(3)只有準確、合理地確定真空熱處理加熱滯后時間，才能保證真空熱處理的工件質量滿足相關技術文件的要求，而且可以提高經濟效益。??

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