Tôi luyện, còn gọi là làm cứng, là quá trình nung nóng rồi làm nguội thép (hoặc hợp kim khác) ở tốc độ cao sao cho độ cứng tăng lên đáng kể, cả ở bề mặt lẫn toàn bộ vật liệu. Trong trường hợp tôi luyện chân không, quá trình này được thực hiện trong lò chân không, nơi có thể đạt được nhiệt độ lên đến 1.300°C. Các phương pháp tôi luyện sẽ khác nhau tùy thuộc vào vật liệu được xử lý, nhưng tôi luyện bằng khí nitơ là phổ biến nhất.
Làm nguội bằng khí chân không:
Trong quá trình tôi luyện bằng khí chân không, vật liệu được nung nóng trong điều kiện không có oxy bằng đối lưu trong môi trường khí trơ (N₂) và/hoặc bức xạ nhiệt trong điều kiện áp suất âm. Thép được làm cứng bằng dòng khí nitơ, trong đó tốc độ làm nguội có thể được xác định bằng cách chọn áp suất dư. Tùy thuộc vào hình dạng của phôi, cũng có thể chọn hướng và thời gian thổi khí nitơ. Việc tối ưu hóa thời gian và kiểm soát nhiệt độ thép được thực hiện trong quá trình bằng cách sử dụng các cặp nhiệt điện thí điểm, có thể được đặt trên phôi trong buồng nung. Thép được xử lý nhiệt trong lò chân không đạt được các đặc tính về độ bền và độ cứng đã được xác định trên toàn bộ tiết diện, mà không bị khử cacbon bề mặt. Cấu trúc hạt austenit mịn và đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế.
Hầu hết các hợp kim thép có tính kỹ thuật cao, chẳng hạn như thép lò xo, thép cán nguội, thép tôi ram, thép ổ trục chống ma sát, thép gia công nóng và thép dụng cụ, cũng như một số lượng lớn thép không gỉ hợp kim cao và hợp kim gang, đều có thể được tôi cứng theo cách này.
Làm nguội bằng dầu chân không
Tôi dầu chân không là phương pháp làm nguội vật liệu đã được nung nóng bằng dầu trong môi trường chân không. Vì quá trình chuyển phôi diễn ra trong điều kiện chân không hoặc được bảo vệ bằng khí trơ sau khi chúng ta hút chân không lò nung, bề mặt của chi tiết luôn được bảo vệ cho đến khi nó được nhúng hoàn toàn vào dầu. Khả năng bảo vệ bề mặt rất giống nhau cho dù tôi trong dầu hay trong khí.
Ưu điểm chính so với các giải pháp làm nguội bằng dầu trong khí quyển thông thường là khả năng kiểm soát chính xác các thông số làm nguội. Với lò chân không, có thể điều chỉnh các thông số làm nguội tiêu chuẩn – nhiệt độ và khuấy trộn – và cả áp suất phía trên bể làm nguội.
Việc thay đổi áp suất phía trên bể chứa sẽ tạo ra sự chênh lệch áp suất bên trong bể dầu, làm thay đổi đường cong hiệu suất làm mát dầu được xác định ở áp suất khí quyển. Thực tế, vùng sôi là giai đoạn mà tốc độ làm mát đạt mức cao nhất. Sự thay đổi áp suất dầu sẽ làm thay đổi quá trình bay hơi của nó do nhiệt lượng tỏa ra từ tải.
Việc giảm áp suất sẽ kích hoạt hiện tượng bay hơi, khởi đầu giai đoạn sôi. Điều này sẽ làm tăng hiệu quả làm mát của dung dịch tôi và cải thiện khả năng tôi cứng so với điều kiện khí quyển. Tuy nhiên, sự sinh ra lượng hơi nước lớn có thể gây ra hiện tượng bao bọc và dẫn đến biến dạng tiềm tàng.
Việc tăng áp suất trong dầu ức chế sự hình thành hơi và làm chậm quá trình bay hơi. Lớp vỏ bám vào chi tiết và nguội đi đồng đều hơn nhưng không đột ngột. Do đó, làm nguội bằng dầu trong chân không diễn ra đồng đều hơn và ít gây biến dạng hơn.
Làm nguội bằng nước chân không
Quy trình như tôi dầu chân không là giải pháp lý tưởng cho quá trình xử lý nhiệt làm cứng nhôm, titan hoặc các vật liệu khác cần được làm nguội với tốc độ đủ nhanh.
Thời gian đăng bài: 07/05/2022