真空泵在齿轮真空淬火工艺中的选型

需综合考虑材料特性、工艺阶段和设备性能，以下是具体分析：

一、齿轮真空淬火的真空要求

1. 常规材料（如合金结构钢、不锈钢）
– 基础真空度：通常需达到10^-2mbar ~10^-5mbar 范围，以避免氧化和脱碳。
– 高要求材料（如钛合金、高温合金）：需更高真空度（如10^-5mbar 或更低），以防止脆性相形成。

2. 工艺阶段控制

– 预热/除气阶段：初始真空度可设为10^-2mbar，以去除表面吸附气体。
– 加热阶段：升温时需维持10^-4mbar~10^-5mbar)，确保高温下无氧化。
– 冷却阶段（气淬）：通入惰性气体（如氮气或氩气），压力升至2~ 10bar，具体根据齿轮尺寸和冷却速率需求调整。

3. 设备要求

– 真空炉压升率应小于67mbar abs.，空炉抽至工作压强的时间需符合标准（如容积 >5m3 时不超过 60 分钟）。
– 淬火油槽需配备油温控制（40~80℃）和高压喷射系统，确保冷却均匀性。

二、真空泵的选型要点

1.真空度匹配
– 若齿轮淬火要求真空度10^-5mbar，需选泵的极限绝对压强至少为 10^-6mbar（即高于工艺的要求一个数量级）。

2. 抽气量计算
– 公式：( S = (V/t) x ln(P1/P2))，其中：
– ( S)：抽气速率（L/s）；
– ( V)：真空室容积（L）；
– ( t )：达到目标真空度的时间（s）；
– ( P1)：初始压强（通常取大气压1013.25mbar）；
– ( P2)：目标压强（如 (10^-5 mbar)）。
– 示例：若 ( V = 1000L)，( t = 30min)，则理论上 ( S≈ 22 L/s)，考虑到泄露率以及放气量，建议选择抽速更大的型号以提高效率。
扩散泵EOD-160和双级直连旋片真空泵EDV-5组成真空机组，如下图

3. 介质适应性
– 气体成分：若气体含蒸气或颗粒（如淬火油挥发物），需加装冷凝器或过滤器，防止污染泵油。
– 腐蚀性气体：若存在酸性气体，需选择耐腐蚀材质的泵或进行预处理。

4. 其他因素
– 噪音与振动：工业环境中需选择低噪音型号（如 <65 dB）。
– 维护成本：优选油润滑旋片泵，但需定期更换泵油；无油干式泵维护成本更高但更环保。

5.实际应用案例**
某汽车齿轮厂采用EDVB-255旋片泵（抽速255m3/h）配合ERP-150（150L/S）罗茨泵和EODT-500扩散泵，抽真空炉，实现 10^-5mbar 的工艺压力，淬火后齿轮硬度达 HRC 60+，变形量 <0.05 mm。

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