Четвёртое поколение технологии закалки сталей в масле
Обычная чистая вода была когда-то единственной закалочно-охлаждающей жидкостью в технологии упрочняющей термической обработки. Она и поныне верно служит термистам. Воду, обычно водопроводную, с успехом применяют для закалки деталей из углеродистых и низколегированных сталей. Для этого детали должны иметь относительно простую и малочувствительную к трещинообразованию форму. При закалке в воде изделий из легированных сталей обнаружилось, что они коробятся и растрескиваются. Для этих марок сталей потребовались более низкие скорости охлаждения, которые обеспечили другие технологические жидкости.
В качестве охлаждающих жидкостей первого поколения, пригодных для закалки легированных сталей, использовали растительные масла и жиры животного происхождения. Их охлаждающая способность в свежем состоянии, как правило, удовлетворительна. Одновременно выявилась масса недостатков. Основные из них — высокая закупочная цена при низкой стойкости к окислению и стремительному разложению, которое сопровождается неприятными запахами. Поэтому уже в конце 19 века растительные масла и животные жиры начали вытесняться более дешёвыми продуктами рафинирования нефти — минеральными маслами, которые имели сопоставимую охлаждающую способность при более высокой стойкости к деградации.
Минеральные масла в качестве охлаждающих жидкостей второго поколения широко применяли в открытых закалочных системах и продолжают использовать по сегодняшний день уже более ста лет, несмотря на недостатки. Все основные физико-химические и эксплуатационные характеристики у них с течением времени быстро ухудшаются. При работе не более 400 часов минеральное масло становится практически непригодным для закалки. Изменение свойств обуславливается в основном окислением масел кислородом атмосферного воздуха при контакте с горячим металлом. Другой большой бедой является дымление минеральных масел во время окунания раскаленной металлической садки в закалочный бак. Дымление — причина загрязнения окружающей среды аэрозолями, которые вредны для здоровья людей. Одновременно дымление — источник высокой пожароопасности.
Проблема окисления и дымления масел была решена третьим поколением технологии, благодаря вакуумной закалке в масле, которая используется на практике более 60 лет. Нагрев металлической садки в вакууме обеспечил новые важные преимущества. Поверхность стальных деталей, при нагреве в вакууме, перестала окисляться и обезуглероживаться. Хотя в этих вакуумных печах производилась только одна технологическая операция — закалка, качество термообработки резко улучшилось, что обеспечило непрерывное увеличение доли данной технологии на рынке во всем мире. После вакуумной закалки в масле детали выгружаются из печи, отмываются от остатков масла и обезжириваются, а отпускаются уже в другой электропечи. Недостатками являются: дорогостоящая утилизация моечных растворов, использование дополнительной электропечи, финишная механическая обработка, достаточно высокая продолжительность
производственного цикла.
Новый, четвёртый, этап получил развитие в течение последних 10 лет с появлением на рынке вакуумных электропечей торговой марки «НИТТИН». На сегодняшний день ряд известных российских предприятий пользуются всеми преимуществами и выгодами технологии четвертого поколения. Суть технологии состоит в нагреве, изотермической выдержке, закалке в масле, последующем обезмасливании, немедленном отпуске, охлаждении металлической садки. Все операции проводятся в рабочем пространстве вакуумной электропечи без её разгерметизации в одном цикле.
Таким образом, впервые термообработка с закалкой в масле по технологии четвёртого поколения стала финишной, а детали выгружаются из вакуумной электропечи светлыми, чистыми, сухими, с требуемыми свойствами, при минимальных деформациях и отсутствием трещин. На этом выгоды потребителя не заканчиваются. Достигнут трудосберегающий технологический прорыв за счёт значительного сокращения производственного персонала термического производства. Существенно снижены эксплуатационные расходы в сравнении со всеми известными технологиями термообработки с закалкой сталей в масле. Ресурсосберегающий эффект проявляется в резком увеличении эксплуатационного ресурса закалочного масла. Долговечность заметно превысила 10 000 часов. Технология четвёртого поколения и оборудование для её реализации обеспечивают наивысшую экологическую и пожарную безопасность.
Такую термообработку проводят в инновационных вакуумных электропечах моделей СЭВФ-3.3/11,5-ИЗМб, СЭВФ-5.5/11,5-ИЗМб, СЭВФ-7.7/11,5-ИЗМб,В а также в других типоисполнениях электропечей торговой марки «НИТТИН», которые на российском рынке дешевле импортных образцов с технологией третьего поколения. За пределами России вакуумные электропечи с технологией четвёртого поколения в настоящее время не производятся.
«Промышленные страницы Сибири» №8 (131) август 2018 г.
div>В качестве охлаждающих жидкостей первого поколения, пригодных для закалки легированных сталей, использовали растительные масла и жиры животного происхождения. Их охлаждающая способность в свежем состоянии, как правило, удовлетворительна. Одновременно выявилась масса недостатков. Основные из них — высокая закупочная цена при низкой стойкости к окислению и стремительному разложению, которое сопровождается неприятными запахами. Поэтому уже в конце 19 века растительные масла и животные жиры начали вытесняться более дешёвыми продуктами рафинирования нефти — минеральными маслами, которые имели сопоставимую охлаждающую способность при более высокой стойкости к деградации.
Минеральные масла в качестве охлаждающих жидкостей второго поколения широко применяли в открытых закалочных системах и продолжают использовать по сегодняшний день уже более ста лет, несмотря на недостатки. Все основные физико-химические и эксплуатационные характеристики у них с течением времени быстро ухудшаются. При работе не более 400 часов минеральное масло становится практически непригодным для закалки. Изменение свойств обуславливается в основном окислением масел кислородом атмосферного воздуха при контакте с горячим металлом. Другой большой бедой является дымление минеральных масел во время окунания раскаленной металлической садки в закалочный бак. Дымление — причина загрязнения окружающей среды аэрозолями, которые вредны для здоровья людей. Одновременно дымление — источник высокой пожароопасности.
Проблема окисления и дымления масел была решена третьим поколением технологии, благодаря вакуумной закалке в масле, которая используется на практике более 60 лет. Нагрев металлической садки в вакууме обеспечил новые важные преимущества. Поверхность стальных деталей, при нагреве в вакууме, перестала окисляться и обезуглероживаться. Хотя в этих вакуумных печах производилась только одна технологическая операция — закалка, качество термообработки резко улучшилось, что обеспечило непрерывное увеличение доли данной технологии на рынке во всем мире. После вакуумной закалки в масле детали выгружаются из печи, отмываются от остатков масла и обезжириваются, а отпускаются уже в другой электропечи. Недостатками являются: дорогостоящая утилизация моечных растворов, использование дополнительной электропечи, финишная механическая обработка, достаточно высокая продолжительность
производственного цикла.
Новый, четвёртый, этап получил развитие в течение последних 10 лет с появлением на рынке вакуумных электропечей торговой марки «НИТТИН». На сегодняшний день ряд известных российских предприятий пользуются всеми преимуществами и выгодами технологии четвертого поколения. Суть технологии состоит в нагреве, изотермической выдержке, закалке в масле, последующем обезмасливании, немедленном отпуске, охлаждении металлической садки. Все операции проводятся в рабочем пространстве вакуумной электропечи без её разгерметизации в одном цикле.
Таким образом, впервые термообработка с закалкой в масле по технологии четвёртого поколения стала финишной, а детали выгружаются из вакуумной электропечи светлыми, чистыми, сухими, с требуемыми свойствами, при минимальных деформациях и отсутствием трещин. На этом выгоды потребителя не заканчиваются. Достигнут трудосберегающий технологический прорыв за счёт значительного сокращения производственного персонала термического производства. Существенно снижены эксплуатационные расходы в сравнении со всеми известными технологиями термообработки с закалкой сталей в масле. Ресурсосберегающий эффект проявляется в резком увеличении эксплуатационного ресурса закалочного масла. Долговечность заметно превысила 10 000 часов. Технология четвёртого поколения и оборудование для её реализации обеспечивают наивысшую экологическую и пожарную безопасность.
Такую термообработку проводят в инновационных вакуумных электропечах моделей СЭВФ-3.3/11,5-ИЗМб, СЭВФ-5.5/11,5-ИЗМб, СЭВФ-7.7/11,5-ИЗМб,В а также в других типоисполнениях электропечей торговой марки «НИТТИН», которые на российском рынке дешевле импортных образцов с технологией третьего поколения. За пределами России вакуумные электропечи с технологией четвёртого поколения в настоящее время не производятся.
«Промышленные страницы Сибири» №8 (131) август 2018 г.
Валерий Шулаев, к.ф.-м.н., с.н.с., эксперт-консультант ООО «НПП «НИТТИН».
© 2006-2012. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
©
Создание сайта - студия GolDesign.Ru