Вакуумные технологии являются основой передовых процессов в области термообработки Термообработка – это последовательность шагов, определяемых функцией время-температура, которым подвергается деталь для изменения внутренней структуры и для получения определенных качеств. Наиболее часто используемыми процессами являются: Отжиг Закалка Отпуск Старение Цементация Азотирование
которые помогают увеличить стойкость материала, устойчивость к износу или его сопротивление коррозии.
Все эти процессы проходят при температурах до 1000 °C и выше в специальных установках, которые позволяют достичь эти температур. В прошлом для этих процессов использовались следующие технологии: Во всех процессах, перечисленных выше, на поверхности деталей, когда они подвергаются воздействию воздуха, появляется окисление. Это приводит к трудоемкой и дорогостоящей обработке. Поэтому, термообработку предпочтительней производить в бескислородной атмосфере. В дополнение к использованию высокочистых защитных газов, вакуум предлагает лучшую защиту против окисления, являясь наиболее эффективной атмосферой.
Эти установки используются для высокотемпературной пайки, хорошо известного процесса соединения.
Отжиг
Отжиг – это один из видов термообработки, сочетающий нагрев до определенной температуры, выдержку и охлаждение. Процесс отжига обычно используется для получения мягкой структуры деталей или полуфабрикатов и оптимизации последующих процессов (машинная обработка, формовка). Параметры зависят от материала и желаемой структуры.
Закалка и отпуск
Процесс закалки – это тип термообработки, при котором происходит аустенитизация и охлаждение детали. Выбираются необходимые требования, при которых аустенитная структура полностью или частично переходит в мартенсит. После закалки деталь проходит отпуск для получения более высокой пластичности и прочности.
Цементация
Одним из наиболее важных процессов является цементация. Детали нагреваются до 900 – 1000 °C и при добавлении специальных газов (углеводородов) в печную атмосферу происходит насыщение их поверхности углеродом. После завершения этого процесса детали проходят закалку для получения соответствующих качеств. Результатом является более высокая устойчивость напряжению и трению на поверхности детали. Сердцевина детали остается более мягкой и вязкой, что позволяет детали переносить более высокие напряжения в течение всего срока службы. Например, все детали коробок передач проходят эту обработку.
Пайка
Пайка это соединение деталей, при расплавлении дополнительного материала, соединяющего компоненты после затвердевания. При этом температура солидуса основного материала не достигается. При высокотемпературной пайке (более 900°C), идеальным условием для которой является вакуум, атмосфера (вакуум) выполняет роль флюса. Преимущества вакуумной термообработки Вакуум как защитная атмосфера: Отсутствие токсичных защитных газов с содержанием СО Отсутствие вредных условий в цехе Нет угрозы взрыва или открытого пламени Не требуется подготовка установки Использование инертных газов (азот или гелий) Отсутствие выделения СО2
Цементация в вакууме: Использование различных процессов Использование различных газов Более короткое время цементации по сравнению с традиционными технологиями Более высокие температуры цементации предлагают возможность сокращения времени процесса Незначительное количество газа, л/ч вместо м3/ч
Закалка газом вместо закалки маслом:
Чистые, сухие детали после закалки Нет моющей машины – не требуется утилизация воды Не требуется техобслуживание моющего оборудования Не требуется моющих средств Экономия места Преимущества по стоимости Интенсивность закалки контролируется давлением Отсутствие испарений во время закалки Однородная закалка Уменьшение короблений
Влияние на качество поверхности: Эксплуатация/монтаж/техобслуживание установки: Не надо держать установку на холостом ходу в выходные дни Отсутствие постоянного потребления газа Короткое время нагрева Быстрый доступ к узлам Не требуется противопожарных датчиков или системы пожаротушения Отсутствие открытого пламени Отсутствие воспламеняющихся газовых смесей Технология «холодных» стенок Отсутствие выделения газов Минимальные энергопотери Тепло не выделяется в атмосферу
Дополнительное оборудование, требующееся для установок с защитным газом:
Противопожарное оборудование Система пожаротушения Система выхлопов Углекислотный огнетушитель для маслобака Замер концентрации СО в цехе Дымовой выхлоп на крыше (автоматическое закрывание и открывание) Герметичный пол или бак Хранилище метанола
Источник: web.ald-vt.de |
