Hartowanie próżniowe, jasne hartowanie stali nierdzewnej ze stopów metali Obróbka cieplna, hartowanie stali nierdzewnej ze stopów metali

Hartowanie, zwane również hartowaniem, to proces ogrzewania, a następnie chłodzenia stali (lub innego stopu) z dużą prędkością, który powoduje znaczny wzrost twardości, zarówno na powierzchni, jak i w całości.W przypadku hartowania próżniowego proces ten odbywa się w piecach próżniowych, w których można osiągnąć temperatury do 1300°C.Metody hartowania będą się różnić w zależności od obrabianego materiału, ale hartowanie gazowe z użyciem azotu jest najbardziej powszechne.

Hartowanie w gazie próżniowym:

Podczas hartowania w gazie próżniowym materiał jest podgrzewany bez dostępu tlenu przez konwekcję w medium gazu obojętnego (N₂) i/lub promieniowanie cieplne w podciśnieniu.Stal hartuje się strumieniem azotu, przy czym szybkość chłodzenia można określić dobierając nadciśnienie.W zależności od kształtu obrabianego przedmiotu możliwy jest również wybór kierunku i czasu wdmuchiwania azotu.Optymalizacja czasu i kontrola temperatury stali odbywa się w trakcie procesu za pomocą termopar pilotowych, które można umieścić na obrabianym przedmiocie w komorze grzewczej.Stal obrabiana cieplnie w piecu próżniowym uzyskuje określone właściwości wytrzymałości i twardości w całym przekroju, bez odwęglania powierzchni.Ziarno austenityczne jest w porządku i spełnia międzynarodowe standardy.

Praktycznie wszystkie interesujące technicznie stopy stali, takie jak stale sprężynowe, stale do pracy na zimno, stale ulepszane cieplnie, stale łożyskowe, stale do pracy na gorąco i stale narzędziowe, a także duża liczba stali nierdzewnych wysokostopowych i staliwa -stopy żelaza mogą być w ten sposób utwardzone.

Hartowanie próżniowe w oleju

Hartowanie w oleju próżniowym polega na chłodzeniu podgrzanych materiałów olejem próżniowym. Ponieważ przenoszenie wsadu odbywa się pod próżnią lub w osłonie gazu obojętnego po czyszczeniu próżniowym pieca, powierzchnia części jest zawsze chroniona do momentu całkowitego zanurzenia w oleju.Ochrona powierzchni jest bardzo podobna, zarówno w przypadku hartowania w oleju, jak i w gazie.

Główną zaletą w porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami gaszenia oleju w atmosferze jest precyzyjna kontrola parametrów chłodzenia.W piecu próżniowym istnieje możliwość modyfikacji standardowych parametrów hartowania – temperatury i mieszania – a także modyfikacji ciśnienia nad zbiornikiem hartowniczym.

Modyfikacja ciśnienia nad zbiornikiem wywoła różnicę ciśnień wewnątrz kąpieli olejowej, która zmienia krzywą wydajności chłodzenia oleju określoną przy ciśnieniu atmosferycznym.Rzeczywiście, strefa wrzenia jest fazą, w której szybkość chłodzenia jest najwyższa.Zmiana ciśnienia oleju zmodyfikuje jego parowanie z powodu ciepła ładunku.

Obniżenie ciśnienia aktywuje zjawisko parowania, które inicjuje fazę wrzenia.Zwiększy to wydajność chłodzenia płynu hartowniczego i poprawi zdolność hartowania w stosunku do warunków atmosferycznych.Jednak masowa generacja pary może powodować zjawisko płaszcza i powodować potencjalne odkształcenia.

Wzrost ciśnienia w oleju hamuje tworzenie się pary i opóźnia parowanie.Pochewka przykleja się do części i schładza się bardziej równomiernie, ale mniej drastycznie.Hartowanie oleju w próżni jest zatem bardziej równomierne i powoduje mniej zniekształceń.

Hartowanie w wodzie próżniowej

Proces taki jak hartowanie w oleju próżniowym, jest idealnym rozwiązaniem do utwardzania obróbki cieplnej aluminium, tytanu lub innych materiałów, które muszą być chłodzone w wystarczająco szybkim tempie.