Kaljenje, također nazvano otvrdnjavanje, je proces zagrijavanja i zatim hlađenja čelika (ili druge legure) velikom brzinom koja dovodi do znatnog povećanja tvrdoće, bilo na površini ili u cijelosti.U slučaju vakuumskog kaljenja, ovaj se proces odvija u vakuumskim pećima u kojima se mogu postići temperature do 1300°C.Metode gašenja razlikovat će se s obzirom na materijal koji se tretira, ali gašenje plinom pomoću dušika je najčešće.
Gašenje vakuumskim plinom:
Tijekom kaljenja vakuumskim plinom, materijal se zagrijava u nedostatku kisika konvekcijom u mediju inertnog plina (N₂) i/ili toplinskim zračenjem u podtlaku.Čelik se kali strujom dušika, pri čemu se brzina hlađenja može odrediti odabirom nadtlaka.Ovisno o obliku izratka moguće je također odabrati smjer i vrijeme upuhivanja dušika.Optimizacija vremena i kontrola temperature čelika provodi se tijekom procesa uz pomoć pilot termoparova koji se mogu postaviti na radni komad u komori za zagrijavanje.Čelik toplinski obrađen u vakuumskoj peći dobiva zadana svojstva čvrstoće i tvrdoće po cijelom presjeku, bez površinskog odugljičenja.Austenitno zrno je fino i u skladu je s međunarodnim standardima.
Praktično sve tehnički zanimljive čelične legure, kao što su čelici za opruge, hladno obrađeni čelici, kaljeni i poboljšani čelici, čelici za ležajeve s antifrikcijskim ležajevima, vruće obrađeni čelici i alatni čelici, kao i veliki broj visokolegiranih nehrđajućih čelika i lijevanih -legure željeza, mogu se kaliti na ovaj način.
Vakuumsko kaljenje u ulju
Kaljenje vakuumskim uljem hladi zagrijane materijale vakuumskim uljem. Budući da se prijenos punjenja odvija pod vakuumom ili zaštitom inertnog plina nakon vakuumskog čišćenja peći, površina dijela je uvijek zaštićena sve dok se potpuno ne uroni u ulje.Površinska zaštita je vrlo slična bilo da se radi o kaljenju u ulju ili plinu.
Glavna prednost u usporedbi s konvencionalnim atmosferskim rješenjima za gašenje u ulju je precizna kontrola parametara hlađenja.S vakuumskom peći moguće je modificirati standardne parametre kaljenja – temperaturu i miješanje – te također modificirati tlak iznad spremnika za kaljenje.
Promjena tlaka iznad spremnika će izazvati razliku u tlaku unutar uljne kupelji, što mijenja krivulju učinkovitosti hlađenja ulja definiranu pri atmosferskom tlaku.Doista, zona vrenja je faza tijekom koje je brzina hlađenja najveća.Promjena tlaka ulja modificirat će njegovo isparavanje zbog topline opterećenja.
Smanjenje tlaka će aktivirati fenomen isparavanja, što inicira fazu vrenja.To će povećati učinkovitost hlađenja tekućine za gašenje i poboljšati kapacitet otvrdnjavanja u odnosu na atmosferske uvjete.Međutim, veliko stvaranje pare može uzrokovati fenomen omotača i uzrokovati potencijalnu deformaciju.
Povećanje tlaka u ulju sprječava stvaranje pare i usporava isparavanje.Plašt se lijepi za dio i hladi se ravnomjernije, ali manje drastično.Kaljenje uljem u vakuumu stoga je ravnomjernije i izaziva manje izobličenja.
Vakuumsko kaljenje vodom
Proces kao što je vakuumsko kaljenje u ulju, idealno je rješenje za toplinsku obradu stvrdnjavanja aluminija, titana ili drugih materijala koji se moraju hladiti dovoljno velikom brzinom.
Vrijeme objave: 7. svibnja 2022