30 марта 2023
730

Вакуумная печь для термообработки – это герметичная печь, применяемая для нагревания обрабатываемых изделий в условиях вакуума. Внутри рабочей камеры могут быть достигнуты высокие температуры, а за счет нагревания без доступа воздуха на поверхности изделия не образуется кислородная пленка.

Содержание:

  1. Устройство вакуумных печей
  2. Принцип работы вакуумных печей
  3. Виды термообработки в вакуумных печах
  4. Основные разновидности вакуумных печей

Термообработка представляет собой процесс изменения исходных свойств материала за счет воздействия на него высоких температур. В вакуумных печах могут проводиться разные виды термообработки – закалка, отпуск, азотирование и другие.

Устройство вакуумных печей

Устройство вакуумных печей

Устройство вакуумных печей

Все вакуумные печи должны включать следующие конструктивные элементы:

  • Рабочая камера, в которой происходит нагрев. Может быть вертикальной/горизонтальной, с прямоугольным/круглым сечением. Представляет собой герметичный сосуд, к которому подсоединяются насосы, поддерживающие внутри системы вакуум. Закрывается плотной крышкой, через которую внутрь камеры не проникает воздух. Существуют однокамерные, двухкамерные и многокамерные печи.
  • Нагревательные элементы. В классическом варианте расположены внутри рабочей камеры. В таких печах создается высокий вакуум, температура внутри может достигать до 2500 градусов Цельсия. Также есть ретортные печи с наружными нагревательными элементами. Реторта снимается, а тепло печи может быть использовано для термообработки внутри другой камеры.
  • Система водяного охлаждения. Рабочая камера имеет двойные стенки. Охлаждение происходит вне вакуума, предотвращаются любые утечки.
  • Система вакуумной откачки. Для этого могут использоваться диффузные/форвакуумные насосы или насосная группа. В среднем, время откачки длится 7-15 минут.
  • Система контроля. Работа вакуумных печей полностью автоматизирована. Контроль осуществляется через ПК и программируемый контроллер.

Рабочее давление внутри вакуумной печи может отличаться. Термообработка возможна в условиях вакуума, а также при давлении 2-6 бар и более.

Принцип работы вакуумных печей для термообработки

Принцип работы вакуумных печей для термообработки

Принцип работы вакуумных печей для термообработки

Термообработка металла в вакуумных печах выполняется следующим образом:

  • Изделие загружается в вакуумную печь. Дверца закрывается.
  • Вакуумными насосами откачивается воздух, создается вакуум.
  • Температура внутри печи повышается. Нагрев деталей может выполняться в вакууме или в условиях инертного газа (при этом давление повышается до 2 бар). В случае газового нагрев газ подается в рабочую камеру только после предварительного вакуумирования. Такая термообработка позволяет добиться равномерного нагрева изделия, что предотвращает коробления.
  • Обрабатываемое вещество выдерживается внутри печи необходимый период времени. После этого температура постепенно снижается, и изделие охлаждается.
  • В конце обработки материал вынимается из печи.

Длительность термообработки зависит от температуры, давления внутри печи, а также целей, которые необходимо достигнуть.

Виды термообработки в вакуумных печах

Виды термообработки в вакуумных печах

Виды термообработки в вакуумных печах

Вакуумные печи подходят для термообработки следующих видов:

  • Отжиг. Выполняется нагрев изделия до необходимой температуры, его выдержка внутри рабочей камеры печи, а затем – медленное охлаждение. Может быть нескольких типов. Диффузный отжиг выполняется для повышения химической однородности материала, вещество нагревается до температуры 1150 градусов Цельсия и выдерживается так 10-15 часов. При полном отжиге температура нагрева превышает 30-50 градусов температуру верхней критической точки, при неполном отжиге вещество нагревают до температуры, находящейся в пределах между нижней и верхней критическими точками.
  • Закалка. В этом случае изделие нагревают до температуры выше критической точки, а затем его резко охлаждают.
  • Отпуск. Проводится сразу после закалки для повышения пластичности материала и снижения его хрупкости. Во время процесса изделие нагревают от 150 до 650 градусов Цельсия (в зависимости от типа отпуска: низкий – до 200, средний – до 400, высокий – до 650 градусов), а затем подвергают его медленному остыванию.
  • Нормализация. Суть технологии схожа с отжигом. Только в этом случае изделие охлаждается не в печи, а на открытом воздухе. Нормализуется кристаллическая решетка материала, повышается вязкость и прочность.

Также в вакуумных печах могут проводиться и другие виды термообработки – азотирование, цементирование, нитроцементирование.

Основные разновидности вакуумных печей для термообработки

Основные разновидности вакуумных печей для термообработки

Основные разновидности вакуумных печей для термообработки

Оборудование может быть классифицировано по нескольким критериям:

  • По размеру. Лабораторные вакуумные печи имеют емкость 50-100 кг. Промышленные печи обычно крупнее, но встречаются также небольшие варианты с емкостью 10-20 кг.
  • По действию. Бывают периодические и полунепрерывные. В первом случае в процессе термообработки нарушается герметизация корпуса – каждую шихту после обработки вынимают, а затем загружается новое изделие, снова выполняется вакуумная откачка. В полунепрерывных печах вакуум сохраняется, а смена изложниц и загрузка осуществляется при помощи шлюзов, которые отделены от рабочей камеры шиберами.
  • По типу загрузки. Бывают печи с боковой, верхней или нижней загрузкой.
  • По конечному предназначению. Есть универсальные печи, подходящие для всех типов термообработки. А есть оборудование узкой специализации – только для спекания, азотирования, цементирования и так далее.
  • По типу нагрева и охлаждения. Бывают трубчатые и муфельные печи.
  • По принципу работы. Выделяют дуговые, термические, индукционные и водородные печи.

Вакуумные печи для термообработки получили широкое распространение во многих сферах промышленности – автомобильной, авиационной, авиакосмической и других. Это обусловлено большим количеством преимуществ, которые можно получить за счет использования такого оборудования.

На поверхности материала не образуются кислородные пленки, поэтому металл не тускнеет. Также после термообработки в вакууме улучшаются свойства изделия – повышается вязкость, твердость, прочность, коррозионная устойчивость.

Заинтересовались оборудованием?
Оставьте заявку и наши менеджеры помогут вам определиться с выбором, подготовят коммерческое предложение.
ФИО
Почта
Телефон
Ваш вопрос
Вы не прошли валидацию, попробуйте еще!
Спасибо, Ваша заявка отправлена!
Позвоните нам!
Ваш заказ готов к оформлению
Личный кабинет
Вам будет доступна история заказов, управление рассылками, свои цены и скидки для постоянных клиентов и прочее.
Ваш логин
Ваш пароль
Вопросы по решению
16 официальных магазинов и складов по всей России