在真空硬化中，所使用的精确温度完全取决于所处理的特定钢合金，但通常落在 800°C 至 1,300°C (1475°F 至 2375°F) 的范围内。虽然炉子可以达到更高的温度，但目标不是达到最大热量，而是达到所讨论材料的非常特定的金相转变点。
真空硬化的核心原理不仅仅是加热金属。它是精确施加温度，在受控的惰性环境中达到钢材独特的奥氏体化点，以实现最大的硬度和结构完整性，同时避免表面污染。
为什么温度是关键变量
硬化的目的是从根本上改变钢的晶体结构，使其更硬、更耐磨。温度是控制这种转变的主要工具。
达到奥氏体化点
为了发生硬化，钢必须加热到高于一个临界温度，此时其晶体结构（通常是铁素体和珠光体）转变为称为奥氏体的新结构。这就是奥氏体化温度。
每种钢合金都有一个特定的、通常很窄的奥氏体化温度范围。这个目标温度是硬化过程中最重要的一点。
真空的作用
在空气中将钢加热到这些温度会导致立即且严重的氧化（氧化皮）和脱碳（表面碳的损失），从而损坏部件。
真空去除了氧气和其他反应气体。这使得部件可以加热到其精确的奥氏体化温度，然后进行淬火，从而得到一个干净、光亮且均匀硬化的部件，没有表面损伤。
按钢组分的典型温度
虽然您应始终查阅材料的技术数据表，但某些钢材系列具有可预测的温度要求。
- 工具钢（例如 A2、D2、O1）：这些常用钢材通常需要 925°C 至 1050°C (1700°F 至 1920°F) 之间的温度。
- 不锈钢（例如 440C、17-4 PH）：马氏体不锈钢在 1010°C 至 1070°C (1850°F 至 1950°F) 的范围内进行硬化。
- 高速钢（例如 M2、T15）：这些高合金钢需要更高的温度，通常从 1180°C 到 1230°C (2150°F 到 2250°F)，才能将坚硬的碳化物溶解到奥氏体结构中。
理解权衡
选择错误的温度，即使只差一点点，也可能对最终部件产生重大的负面影响。这是一个精确的过程，而不是蛮力。
过热的风险
超过推荐的奥氏体化温度会导致晶粒长大。大的奥氏体晶粒在淬火时会转变为粗大、易碎的马氏体结构。这会大大降低钢的韧性，并可能导致过早失效。
欠热的问题
未能达到适当的温度会导致奥氏体化不完全。并非所有初始结构都会发生转变，导致部件最终出现软点。这意味着部件将无法达到其规定的硬度或耐磨性。
保温时间：温度的伙伴
达到目标温度只是成功的一半。必须将部件保持在该温度——这个过程称为保温——足够长的时间，以使转变在其整个横截面，从表面到核心都完成。
为您的材料做出正确的选择
您的材料数据表是最终的权威。但是，了解数字背后的目标将帮助您与您的热处理供应商有效合作。
- 如果您的主要重点是硬化常用工具钢（例如 A2、D2）：预计奥氏体化温度在 950°C 至 1050°C 范围内，以实现硬度和韧性的最佳平衡。
- 如果您的主要重点是使用高速钢（例如 M2）最大限度地提高耐磨性：请准备好应对更高的温度，通常超过 1200°C，这是溶解提供极端硬度的复杂碳化物所必需的。
- 如果您的主要重点是不锈钢的耐腐蚀性：瞄准确保硬度和铬得到适当溶解以防止生锈的特定奥氏体化温度。
归根结底，掌握真空硬化中的温度，可以让您精确设计部件的最终性能。
摘要表：
| 钢组分 | 典型温度范围（°C） | 典型温度范围（°F） | 关键特性 |
|---|---|---|---|
| 工具钢 | 925°C - 1050°C | 1700°F - 1920°F | A2、D2、O1 的常见选择；平衡硬度和韧性 |
| 不锈钢 | 1010°C - 1070°C | 1850°F - 1950°F | 440C、17-4 PH 等马氏体类型；确保耐腐蚀性 |
| 高速钢 | 1180°C - 1230°C | 2150°F - 2250°F | M2、T15 等合金；溶解碳化物以实现极高的耐磨性 |
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