Закалка, также называемая закалкой, представляет собой процесс нагрева, а затем охлаждения стали (или другого сплава) с высокой скоростью, что приводит к значительному увеличению твердости либо на поверхности, либо по всей поверхности.В случае вакуумной закалки этот процесс осуществляется в вакуумных печах, в которых можно достичь температуры до 1300°C.Методы закалки различаются в зависимости от обрабатываемого материала, но наиболее распространена закалка газом с использованием азота.
Закалка вакуумным газом:
При вакуумной газовой закалке материал нагревается в отсутствие кислорода за счет конвекции в среде инертного газа (N₂) и/или теплового излучения в условиях пониженного давления.Сталь закаливают струей азота, при этом скорость охлаждения можно определить подбором избыточного давления.В зависимости от формы заготовки можно также выбрать направление и время продувки азотом.Оптимизация контроля времени и температуры стали в процессе осуществляется с помощью пилотных термопар, которые могут быть размещены на заготовке в камере нагрева.Сталь, прошедшая термообработку в вакуумной печи, приобретает заданные свойства прочности и твердости по всему сечению, без обезуглероживания поверхности.Аустенитное зерно прекрасное и соответствует международным стандартам.
Практически все технически интересные стальные сплавы, такие как пружинные стали, холоднодеформированные стали, закаленные и отпущенные стали, стали подшипников качения, горячедеформированные и инструментальные стали, а также большое количество высоколегированных нержавеющих сталей и литейных -железные сплавы, могут быть закалены таким образом.
Вакуумная масляная закалка
Вакуумная закалка в масле – это охлаждение нагретых материалов вакуумным маслом. Поскольку перенос шихты происходит под защитой вакуума или инертного газа после вакуумной продувки печи, поверхность детали всегда защищена до тех пор, пока она полностью не погрузится в масло.Защита поверхности очень похожа на закалку в масле или газе.
Основным преимуществом по сравнению с обычными растворами для закалки масла при атмосферном давлении является точный контроль параметров охлаждения.В вакуумной печи можно изменять стандартные параметры закалки – температуру и перемешивание, а также изменять давление над закалочной емкостью.
Изменение давления над резервуаром вызовет разницу давлений внутри масляной ванны, что изменит кривую эффективности охлаждения масла, определенную при атмосферном давлении.Действительно, зона кипения является фазой, во время которой скорость охлаждения является наибольшей.Изменение давления масла изменит его испарение из-за тепла нагрузки.
Снижение давления активирует явления парообразования, которые инициируют фазу кипения.Это повысит эффективность охлаждения закалочной жидкости и улучшит способность к закалке по сравнению с атмосферными условиями.Однако сильное образование пара может вызвать явление оболочки и вызвать потенциальную деформацию.
Повышение давления в масле тормозит парообразование и замедляет испарение.Оболочка прилипает к детали и остывает более равномерно, но менее резко.Таким образом, закалка маслом в вакууме более равномерна и вызывает меньшие искажения.
Вакуумная закалка водой
Такой процесс, как закалка в вакуумном масле, является идеальным решением для упрочняющей термообработки алюминия, титана или других материалов, которые необходимо охлаждать с достаточно высокой скоростью.
Время публикации: 07 мая 2022 г.