تتضمن المعالجة الحرارية بالفراغ، خاصة في مجال السبائك الدقيقة، أكثر بكثير من مجرد تحقيق مستويات فراغ عالية. ضع في اعتبارك هذا السيناريو: يتم تطبيق عملية معالجة حرارية بالفراغ مصممة بدقة على سبيكة دقيقة لا تقدر بثمن، فقط لتتدهور أدائها بشكل كبير بسبب الملوثات المجهرية داخل الفرن - أو الأسوأ من ذلك، تجعلها غير صالحة للاستخدام تمامًا. تمثل هذه النتائج إهدارًا كارثيًا للوقت والموارد. ولكن ما الذي يعنيه بالضبط مصطلح "النظافة" في أفران التفريغ؟ وكيف يمكننا فهم والتحكم في مشكلات التلوث من خلال الأساليب القائمة على البيانات؟
لسنوات، تم تجاهل مشكلة التلوث في أفران التفريغ إلى حد كبير، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى أن المعالجة الحرارية بالفراغ تحقق بسهولة جودة سطح جيدة في تطبيقات المعادن الحديدية. ومع ذلك، بالنسبة للسبائك الدقيقة، يمكن أن تثبت هذه الرقابة أنها كارثية. يعتبر مستوى التفريغ و"النظافة" مفهومين مختلفين جوهريًا. حتى عندما تصل مستويات التفريغ إلى 1×10⁻¹ باسكال أو أعلى، قد لا تظهر بعض الملوثات بشكل مرئي على مقاييس التفريغ، ومع ذلك فإنها تعرض أداء المواد للخطر بصمت.
تشمل مصادر التلوث الأولية في أفران التفريغ الهيدروكربونات والرطوبة والمعادن المتطايرة. لا تتسبب هذه الملوثات في أكسدة السطح فحسب، بل يمكن أن تؤدي أيضًا إلى الكربنة والتعدين وإزالة الكربون وعيوب التخفيف. نظرًا للخصائص الفريدة للسبائك الدقيقة - خاصة المواد الرقيقة - حتى التلوث الضئيل يمكن أن يضعف الأداء بشدة. على سبيل المثال، تعاني السبائك المغناطيسية اللينة مثل 1J50 و 1J79 من انخفاض كبير في النفاذية الأولية وزيادة القسرية عند التلوث. في الأفران الملوثة، يستمر اختراق العناصر في درجات الحرارة المرتفعة، مع اشتداد التلوث مع تقدم وقت التلدين، بغض النظر عن قراءات مقياس التفريغ العادية. تظهر الحالات الموثقة أن سبيكة 3J53 تظهر قيم صلابة أقل بـ 30-60HB من المعتاد بعد التلوث. في حادثة شديدة بشكل خاص، فقدت مئات الكيلوغرامات من سبيكة ختم الزجاج 4J29 من الحديد والنيكل والكوبالت خصائصها للتمدد الحراري بعد المعالجة الحرارية في فرن كان يستخدم سابقًا للمعادن الحديدية العادية.
وبالتالي، يجب أن تأخذ تطبيقات المعالجة الحرارية بالفراغ في الاعتبار بشكل كامل الخصائص المحددة للسبائك التي يتم معالجتها. تتطلب معظم السبائك الدقيقة معايير نظافة عالية بشكل استثنائي لبيئات المعالجة الحرارية بالفراغ - وهو مطلب يتجاوز مستويات التفريغ الرقمية ليشمل التحكم الشامل في تكوين جو الفرن ومحتوى الشوائب ومصادر التلوث المحتملة.
ينقسم تلوث أفران التفريغ إلى فئتين أساسيتين: التلوث الخارجي والداخلي. ينبع التلوث الخارجي بشكل أساسي من الرطوبة الجوية والملوثات التي تحملها أسطح قطعة العمل والعناصر المتطايرة من المواد. يشمل التلوث الداخلي منتجات التحلل من مواد البناء في الفرن، والتطاير، والامتصاص، والتدفق الخلفي للزيت من مضخات الانتشار.
بصرف النظر عن تسربات الفرن، ينشأ التلوث الخارجي في المقام الأول من الملوثات السطحية على قطع العمل والعناصر المتطايرة داخل المواد. وبالتالي، فإن التنظيف الشامل للأسطح قبل تحميل الفرن أمر ضروري. بالإضافة إلى ذلك، يجب تجنب معالجة أنواع متعددة من المواد في فرن واحد - خاصة المعادن غير الحديدية التي تحتوي على عناصر متطايرة وفيرة.
تشمل تدابير التحكم الفعالة في التلوث الخارجي ما يلي:
تتطلب معالجة التلوث الداخلي أساليب شاملة لتصميم الفرن واختيار المواد والصيانة:
تتحمل المواد المرنة عمومًا معايير نظافة التفريغ المنخفضة، حيث غالبًا ما تعالج معالجة السطح بعد المعالجة (التلميع الكهربائي) آثار التلوث. ومع ذلك، تتطلب مكونات المستشعر عالية الدقة التي تتطلب ثباتًا في الأبعاد ضوابط نظافة صارمة للحفاظ على الخصائص الهامة مثل استجابة التردد ومعاملات درجة الحرارة وعوامل الجودة.
نظرًا لحساسية أفران التفريغ للتلوث وتحديات التنظيف، فإن الإدارة الاستباقية القائمة على البيانات ضرورية للمعالجة الحرارية للسبائك الدقيقة:
يؤثر اختيار المعدات بشكل حاسم على نتائج المعالجة الحرارية للسبائك الدقيقة. تشتمل أفران التفريغ الحديثة على العديد من المزايا القائمة على البيانات:
تتطلب المعالجة الحرارية بالفراغ للسبائك الدقيقة اهتمامًا دقيقًا بالتفاصيل. من تحديد التلوث إلى تحسين المعدات، تستفيد كل مرحلة من اتخاذ القرارات المدعومة بالبيانات. فقط من خلال المنهجيات الصارمة القائمة على البيانات يمكننا أن نفهم ونتحكم بشكل كامل في "نظافة" أفران التفريغ، مما يفتح الإمكانات الكاملة لهذه التقنية المتطورة للمعالجة الحرارية لحماية وتعزيز أداء السبائك الدقيقة.
اتصل شخص: Mr. zang
الهاتف :: 18010872860
الفاكس: 86-0551-62576378
