Екатеринбург, ул. Я. Свердлова, 11а, оф. 123

Пн – Пт: с 7.00 до 16.00 (MSK)

Понятие вакуумной термообработки включает в себя серию технологических операций в вакуумной печи, служащих для изменения структуры внутреннего или внешнего контура детали, а также получения необходимых качеств поверхности.

Вакуумная среда позволяет минимизировать риск окисления детали. При вакуумной термообработке может изменяться температура (к примеру, ступенчатое охлаждение или нагревание), изменение давления, период выдержки всех стадий напуск определенных газов.

Одни из наиболее частых процессов, используемых в вакуумировании, являются закалка, отжиг, старение, отпуск, цементация и азотирование. Данные процессы проходят в специализированных вакуумных печах, а температура их протекания не превышает 1000С. Нагрев в вакуумных печах производится индуктивным путем, либо за счёт термосопротивления нагревательных элементов.

Сейчас вакуумирование является альтернативным методом обработки и составляет достойную конкуренцию таким традиционным технологиям как термическая обработка в инертных газах, закалка в соляных ваннах и масле. Однако, после применения процессов обработки металлов без использования вакуума, велика вероятность появления окислов и иных нежелательных образований на поверхности деталей. Поэтому при изготовлении высокоточных деталей, например, для космического машиностроения, вакуумная термическая обработка изделий превосходит все аналоги.



Вакуумную термообработку можно назвать одним из лучших методов обработки в ведущих отраслях промышленности за счет того, что технология позволяет существенно снизить искажение геометрии отливки (коробление) и изменение размеров, достижение необходимой твердости, отсутствие поверхностных зон окисления и обезуглероживания, однородность свойств по всему сечению и т.д. Кроме того, вакуумирование позволяет добиться получения блестящей и чистой детали, продляет ее срок службы и повышает износостойкость. Также, после вакуумной термообработки не требуется проводить доводочные операции.



В вакуумном отжиге, как одном из видов термической обработки, сочетаются нагрев до определенной температуры, выдержка и охлаждение. При вакуумном отжиге происходит обезгаживание деталей, при этом улучшаются характеристики изделия. Как правило, обжиг применяется в том случае, если требуется получить технологическую пластичность изделия перед выполнением дальнейших процессов, например, таких, как формовка или машинная обработка. Параметры зависят от материала и желаемой структуры.



Одна из разновидностей термической обработки – закалка, при которой материал нагревается до экстремально высоких температур, с последующим резким охлаждением в масляной или водной среде. Обычно процесс закалки в вакуумной печи проходит в две стадии. Во время первой производится нагрев под вакуумом, в процессе второй стадии осуществляется подача холодного газа (водород, азот, гелий) до определенного давления.

Цементация

Во время цементации посредствам подачи в печь углеродосодержащего газа, например, бутана, пропана и т.д., внедряется углерод, тем самым насыщая поверхностные слои изделия, что приводит к образованию углеродной пленки на поверхности детали. В результате такой обработки повышается устойчивость изделия к трению и напряжению в течение всего срока службы.



Оптимальным методом термической обработки для деталей пресс-форм, является вакуумная закалка сталей. Это одна из ведущих технологий термообработки в инструментальной промышленности. После всякого процесса термообработки появление окислов на поверхности детали неизбежно. Последующая механическая очистка изделия связана с большой трудоемкостью и высокой стоимостью обработки. Решить эту проблему можно, прибегнув к методу термической обработки в бескислородной среде.

На начальном этапе развития технологии вакуумирования были доступны для применения только обработки специализированных материалов в аэрокосмической и авиационной промышленности. На сегодняшний день сферы применения этих технологий значительно расширена и активно используется при производстве пресс-форм для изделий из пластмасс и быстрорежущих сталей, для штампов холодного и горячего деформирования.



Вакуумная печь является герметичной камерой, оборудованная системой нагрева и теплоизоляции и работающая под давлением. Предназначенные для термической обработки детали загружаются в вакуумную печь и нагреваются в вакууме или конвективно. Во время конвективного нагрева в камеру под давлением 2 бар подается промышленный газ. За счет смешивания газа во время нагрева обеспечивается температурная равномерность в изделии, это снижает появление короблений.

Закаленные детали охлаждаются газом. В зависимости от характеристик изделия, например, формы, материала или от требуемых результатов термической обработки, можно задать необходимое давление и тип используемого газа. Например, многие изделия из инструментальных сталей для штампов холодного и горячего деформирования, а также быстрорежущих сталей могут закаливаться в азоте при давлении до 10 бар.