Теория вакуумной термообработки

Вакуумная термообработка

Вакуумная термообработка является основой передовых технологий в термической обработке для инструментальной промышленности (например для автомобильной промышленности).

После проведения любого процесса термообработки на поверхности детали появляется окисление когда они подвергаются воздействию воздуха. Это приводит к последующей трудоёмкой и дорогостоящей обработке. Поэтому, термообработку предпочтительно проводить в безкислородной атмосфере. В дополнение к использованию высокочистых защитных газов, используют вакуум как лучшую защиту против окисления, и который является наиболее эффективной атмосферой.

В начале своего развития вакуумные технологии применялись только для специальных материлов в авиационной промышленности, в настоящее время вакуумные технологии широко применяются для закаливания инструментальных сталей для штампов холодного и горячего деформирования, сталей для производства изделий из пластмасс и быстрорежухших сталей.

Для проведения термообработки в термическом цехе партия деталей помещается в вакуумную печь. Вакуумная печь представляет собой камеру, работающую под давлением, оснащённую теплоизоляцией и системой нагрева. После загрузки камера вакуумируется так, что воздух удаляется из камеры, т.е. нет риска окисления деталей. Детали нагреваются в вакууме или конвективно. При конвективном нагреве, инертный газ, обычно азот, при давлении до 2 бар, подаётся в камеру после вакуумирования. Путём перемешивания газа во время нагрева достигается высокая равномерность температуры в деталях и садке, что снижает возможность появления короблений. После соответствующей выдержки при соответствующей температуре закалки детали охлаждаются газом. Тип используемого газа и необходимое давление зависят от детали (материал, форма), а также от требуемых результатов термообработки, и может выбираться заранее. Большинство деталей из инструментальных сталей для штампов холодного и горячего деформирования, а также быстрорежущих сталей могут закаливаться в азоте при давлении до 10 бар.

Преимущества вакуумной термообработки:

• Снижение уровня короблений и изменений размеров;
• Получение оптимальной твердости;
• Получение чистой, блестящей детали;
• Oтсутствие поверхностных зон окисления и обезуглераживания;
• Получение стабильного качества термообработки;
• Oднородность свойств по сечению детали;
• Oтпадает необходимость дорогостоящих доводочных операций (шлифование, полирование);
• Повышается срок службы, работоспособность и износостойкость инструмента;
• Bозможность применения для широкого класса материалов;
• Хороший контроль и документация процессов.