يعمل فرن المعالجة الحرارية بالتفريغ عن طريق تسخين الأجزاء المعدنية في بيئة منخفضة الضغط وخالية من الأكسجين لتعزيز متانتها ومقاومتها للحرارة والإجهاد. تمنع هذه العملية الأكسدة وتضمن حصول قطع العمل المعدنية على الصلابة والبنية المجهرية المطلوبة.
الشرح التفصيلي:
-
إعداد البيئة:
-
صُمم فرن التفريغ لخلق بيئة منخفضة الضغط، وهي في الأساس بيئة فراغية خالية من الأكسجين والغازات التفاعلية الأخرى. هذا الإعداد مهم للغاية لأنه يمنع الأكسدة وغيرها من التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها التي يمكن أن تغير خصائص المعدن الذي تتم معالجته.آليات التسخين:
-
يمكن استخدام طرق تسخين مختلفة داخل الفرن، مثل التسخين بالمقاومة أو التسخين بالحث أو التسخين الإشعاعي. وتستخدم هذه الطرق لتوليد درجات الحرارة العالية اللازمة لعملية المعالجة الحرارية والتحكم فيها. ويعتمد اختيار طريقة التسخين على المتطلبات المحددة للمعدن الذي تتم معالجته والنتيجة المرجوة.
- عملية المعالجة الحرارية:
- يتم وضع الأجزاء المعدنية داخل الفرن وتسخينها إلى درجات حرارة محددة. تعتمد المدة ودرجة الحرارة على نوع المعدن والتغيرات المطلوبة في بنيته المجهرية. وتشمل العمليات الشائعة ما يلي:التلبيد بالتفريغ:
- تُستخدم للمعادن المسحوقية، وتتضمن التسخين تحت درجة الانصهار لتشكيل جسم ملبد كثيف.التلبيد بالنحاس بالتفريغ:
- يتضمن استخدام لحام بدرجة انصهار منخفضة لربط الأجزاء المعدنية تحت ظروف التفريغ.التسقية بالتفريغ:
- تسخين المعدن وتبريده بسرعة لزيادة الصلابة عن طريق تحويل البنية المجهرية من الأوستينيت إلى المارتينسيت.التسقية بالتفريغ:
- يتبع التسقية لتقليل الهشاشة وزيادة الصلابة عن طريق تسخين المعدن في درجات حرارة مختلفة.التلدين بالتفريغ:
-
يُستخدم لإزالة الضغوط الداخلية واستعادة الليونة واللدونة في المعدن.الحل الصلب بالتفريغ:
-
يُستخدم عادةً مع الفولاذ المقاوم للصدأ أو السبائك لإذابة الإجهادات الداخلية وتحسين مقاومة التآكل واللدونة.التبريد:
بعد عملية التسخين، يتم تبريد الأجزاء المعدنية باستخدام وسائط مختلفة مثل الغاز أو الزيت أو الماء، اعتمادًا على المتطلبات المحددة لعملية المعالجة الحرارية. يؤثر معدل التبريد بشكل كبير على الخصائص النهائية للمعدن، مثل الصلابة والمتانة.
