Существует множество различных технологий использования вакуумного оборудования для получения самых разнообразных материалов. Многие специальные сплавы могут быть получены только в разреженной среде, в которой отсутствует риск окисляемости материалов. Вакуумные технологии позволяют контролировать рабочую атмосферу. Лучшим решением в этой нише по праву считаются вакуумные печные устройства.
Содержание:
- Вакуумные печи для цементации
- Вакуумные печи для отжига
- Вакуумные печи для закалки
- Вакуумные печи промышленные
- Обслуживание вакуумных печей
Вакуумные печи для цементации
Данный процесс подразумевает обогащение внешнего слоя металлических изделий и материалов углеродом. Это позволяет достичь повышенной твердости на поверхности изделия и одновременно сохранить его мягкую и нехрупкую сердцевину. При цементации изделие нагревается до температуры, превышающей определенный пороговый уровень в присутствии специальных цементирующих добавок, в которых смешены углекислые соли с древесным углем. На железнодорожном транспорте данный процесс активно применяется для обработки разных инструментов.
Вакуумные печи для цементации
Вакуумные печи для цементации делают возможным осуществление процессов насыщения углеродом в вакуумированной среде. Безусловные преимущества использования оборудования заключаются в следующем:
· Значительное сокращение длительности процесса по сравнению с классическими (атмосферными) способами, что весьма полезно в случае глубокого цементированного слоя;
· Осуществление цементации при повышенных температурах;
·Экономное потребление энергии;
· Небольшой расход производственного времени;
· Стабильность результатов;
· Отсутствие копоти, сажи и прочих нежелательных веществ в виде побочного эффекта;
· Управление глубиной цементированного слоя;
· Однородность цементированного слоя;
· Повышенная концентрация углерода на всех поверхностях заготовок со сложными геометрическими линиями и отверстиями;
· Надежность, эффективность работы.
Вакуумные печи для отжига
Процесс термической обработки, целью которого является снятие внутренних напряжений материала посредством нагрева и медленного уменьшения температуры, называется отжигом. Во время отжига восстанавливается кристаллическая решетка обрабатываемого материала, он становится более однородным и пригодным к дальнейшему механическому воздействию.
Вакуумные печи для отжига
В вакуумных печах для отжига осуществляется нагрев заготовки до высокой температуры и последующее ее остывание. Достигнув некоторого температурного порога, кристаллическая решетка металла, стекла или керамики, начинает трансформироваться, во время чего она избавляется от внутренних структурных изъянов.
Классифицируют полный отжиг, подразумевающий выдержку материала при наибольшей температуре на протяжении времени, достаточного, чтобы структура решетки полностью восстановилась, и неполный отжиг, призванный устранить несущественные изъяны.
Вакуумные печи для закалки
Закалкой называют вид термообработки материалов (металлов, их сплавов, стекла), в процессе которого они достигают температуры, знаменующей собой начало изменения типа кристаллической решетки, или температуры, сигнализирующей о растворении фаз в матрице. Нагрев сопровождается стремительным охлаждением. Материал, прошедший закалку, становится более твердым, но при большем числе повторов цикла нагрева и остывания приобретает хрупкость, теряет пластичность и вязкость.
Вакуумные печи для закалки
Материал зачастую охлаждается в воде или масле, но доступны и другие варианты охлаждения: в псевдо кипящем твердом теплоносителе, с помощью струи сжатого воздуха, водным туманом, в жидком полимере и пр. Наиболее распространены вакуумные печи для закалки газовой.
Газовая закалка имеет несколько ярких преимуществ, по сравнению с традиционными схемами закалки в жидких средах:
· Управление скоростью остывания, даже в рамках одного цикла;
· Полное упрочнение разных сталей;
· Отсутствие необходимости в системах из нескольких емкостей;
· Возможность осуществления микропроцессорного контроля над процессом;
· Возможность формирования направленного газового потока, обеспечивающего равномерность остывания;
· Эффективный контроль над скоростями разогрева и закалки;
· Повышенная производительность;
· Минимизация риска деформирования изделий;
· Получение неокисленной, светлой поверхности изделий.
Вакуумные печи промышленные
В вакуумной камере промышленного печного оборудования реализован специальный огнеупорный тигль, в котором с использованием высокочастотного индуктора осуществляется расплавление твердых изначальных материалов, рафинирование жидких металлов, цементация металлических изделий, их отжиг и закалка. Для формирования разреженной среды и достаточно низкого остаточного давления насосные агрегаты откачивают из камеры воздух.
Вакуумные печи промышленные
При прохождении технологических процессов в вакууме металлы нагреваются без сопутствующего окисления, они отличаются высоким уровнем очищения. При этом уменьшаются припуски на металлообработку. Изделия из легкоокисляемых сплавов приобретают светлую поверхность за счет разрушения первоначальной оксидной пленки и непоявления новой. В верхнем их слое не наблюдается обезуглероживание. Сталь освобождается от неблагоприятного воздействия водорода, сказывающегося на ее прочностных характеристиках.
Помимо всего прочего, в вакуумных печных устройствах можно выполнять дегазацию и нагрев параллельно. При обработке в вакуумированной среде уменьшается риск деформирования заготовок. При необходимости можно комбинировать термообработку в вакууме и защитной среде. Уровень качества термической обработки весьма высок.
Термическая обработка в вакууме способствует оптимизации химического состава поверхности материала и, следовательно, улучшению механических свойств изделий, обеспечивает вакуумное обезжиривание или, иными словами, устранение индустриальных масел.
Еще одним бесспорным плюсом оборудования данного типа является его экологическая безопасность и финансовая целесообразность. Плюс ко всему его использование положительно сказывается на условиях работы, поскольку полностью исключает тепловое загрязнение окружающей среды. И, наконец, печи помогают существенно снизить объемы потребления энергии и свести к минимуму капитальные затраты на охрану окружающей среды.
Использование нагрева в вакууме, если сравнивать его с нагревом в устройства с защитной атмосферой, помогает снизить расходы по приготовлению защитных атмосфер, сократить производственные пространства и число обслуживающих сотрудников.
В виду всех вышеописанных преимуществ оборудование для вакуумной термической обработки весьма быстро окупается в процессе эксплуатации. Неудивительно, что технология нашли широкое распространение во многих промышленных отраслях как самая практичная и универсальная, а в некоторых случаях – безальтернативная.
Обслуживание вакуумных печей
С развитием промышленности увеличивается востребованность вакуумного печного оборудования. В течение длительной эксплуатации его компоненты постепенно приходят в неисправность, что вызывает ухудшение эксплуатационных характеристик. Для обеспечения нормального функционирования печи и продления срока службы рекомендуется выполнять рекомендации производителя, изложенные в руководстве по технической эксплуатации.
Обслуживание вакуумных печей
В основе работ по ремонту и ТО печных устройств лежат мероприятия по обнаружению дефектов, выявлению причин уменьшения и ухудшения эксплуатационных показателей, испытание герметичности водяных охлаждающих рубашек, проверке состояния нагревательных элементов.
Квалифицированные специалисты с помощью различных устройств и приборов контроля, течеискателей быстро находят место течи, нарушения герметизации узлов, повреждений швов сварки, вакуумных уплотнений и другие причины отсутствия вакуума.
На современном нишевом рынке представлено огромное количество вакуумных термических печей различной модификации и предназначения. Современная вакуумная технология нагрева является отличной альтернативой нагрева в защитных газовых средах и нагрева в соляных расплавах. Особенно активно используются вакуумные печные агрегаты для химико-термической обработки.