19 KB72 KB19 KB199219991998Bogataj, TomoNemanič, Vincencštevilka:3/4letnik:325 stranistr. 249-253ISSN:1318-0010COBISSID:19470597URN:URN:NBN:SI:doc-Z1ARMYH8slInštitut za kovinske materiale in tehnologijeŽelezarna JeseniceŽelezarna RavneŽelezarna ŠtoreKovine zlitine tehnologijeprenos snovirazplinjevanjevakuumska tehnikavodikTermična obdelava nerjavnega jekla za gradnjo UVV sistemov| Thermal treatment of stainless steel for UHV systems|Stainless steel with its unique mechanical properties is the most frequently used material for manufacturing chambers and components for ultrahigh vacuum (UHV). Its disadvantage is hydrogen outgassing which makes obtaining of UHV troublesome. Vacuum annealing and prolonged in situ bake out are applied methods to reduce the outgassing rate to acceptable level of ?$10^{-12}$?mbar.l/(s.?$cm^2$?). Theory of hydrogen putgassing based for decades on diffusion as limiting mechanism which completely failed when very low outgassing rates were required. Recombination limited outgassing was introduced recently and explains the required duration and temperature of bake out better than just diffusion limited theory. Measured values of recombination rate ?$K_L$? are scattered over orders of magnitude which shows the importance of surface composition and it's structure . The surface of stainless steel is covered with oxides and other deposits which persist normal cleaning procedure. In the paper, outgassing rates are given on the dimensionless scale of previous thermal treatment for reported range of reacombination coefficient ?$K_L$?. Numerical simulations of bake out with different values of D and ?$K_L$? are made in order to predict required procedure to obtain very low outgassing rates. Our diagrams enable to evaluate also the advantage of modern surface treatment methods as a replacement of prolonged vacuum bake outNerjavno jeklo je najpogosteje uporabljen konstrukcijski material za izdelavo posod, v katerih želimo ustvariti ultra visoki vakuum, (UVV). Žal pa intersticijsko raztopljen vodik, ki se sprošča iz kovine, otežuje doseganje UVV. Sprejemljiva jakost sproščanja z enote površine je v območju ?$10^{-12}mbar.l/(s.cm^2$?, kar dosegamo danes le s predhodno toplotno obdelavo v vakuumu. Teorija vakuumskega razplinjevanja je dolga desetletja slonela na teoriji difuzije. Zaradi popolnega neujemanja pri doseganju nizkih vrednosti razplinjevanja je bila v zadnjem času dopolnjena z upoštevanjem rekombinacije atomov vodika na površini, ki skupaj z difuzijo vodika iz materiala določa dinamiko sproščanja in s tem končni tlak. Izmerjene vrednosti rekombinacijskega koeficienta ?$K_L$? na različne načine obdelanih površin se razlikujejo za več velikostnih razredov. Velik pomen imajo sestava in struktura oksidov kot delež segregiranih primesi. V članku je prikazan vpliv ?$K_L$? na jakost razplinjevanja in doseženo stopnjo razplinjenosti med procesiranjem, ki ga lahko predočimo na brezdimenzijski časovni skali, ki velja sicer za difuzijo. Napravljena je računalniška simulacija razplinjevanjaza različna razmerja difuzijske konstante D in ?$K_L$?, kar omogoča enolično določitev prednosti posameznega postopka predobdelave, ki jih srečujemo zadnja leta v literaturi kot nadomestilo za dolgotrajno termično obdelavo v vakuumuTEXTznanstveno časopisjejournalsSlovenian National E-content AggregatorNational and University Library of SloveniaInštitut za kovinske materiale in tehnologije