فولاد خشکه هوایی HSS

عملیات حرارتی سخت کاری تحت خلاء به فرایندی گفته می شود که در آن گرم کردن ( آستنیته کردن ) فولاد تحت خلاء و سرد کردن ( کوئنچ آن با گاز خنثی مانند نیتروژن یا آرگون انجام می شود.

در کوره خلاء دو محفظه ای پس از آستنیته شدن فولاد، قطعات به صورت خودکار به قسمت خنک کننده (cooling) منتقل شده و عملیات کوئنچ در محفظه جداگانه انجام می شود.
فولاد هایی که امکان سخت کاری تحت خلاء را دارند :

۱٫ فولادهای ابزار سردکار : K105 ,K107 ,K110
۲٫ فولادهای ابزار گرم کار : W300 ,W302 ,W320 ,W360
۳٫ فولاد خشکه هوایی HSS

چه چیز عملیات حرارتی تحت خلاء فولادها را از روش های سنتی متمایز می کند:

۱- دمای واقعی آستنیتی کردن

دمای مورد نیاز برای آستنیتی کردن فولاد های ابزار سردکار ۹۸۰ تا ۱۰۲۰ درجه سانتیگراد و برای فولاد های گرم کار ۱۰۲۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد و برای فولاد های تندبر HSS (خشکه هوایی ) ۱۲۰۰ تا ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد می باشد.

در اغلب کوره های سنتی ( به ویژه نمکی ) امکان حصول دمایی بیشتر از ۹۷۰ وجود ندارد.

۲- عدم وجود کاربید های حل نشده و آستنیت باقی مانده

به دلیل واقعی بودن دمای آستنیت کلیه کاربید ها حل شده و به دلیل بالا بودن سختی پذیری فولاد آستنیت باقی مانده به شدت کاهش می یابد.
حال آنکه به دلیل آستنیته شدن ناقص فولاد در روش های سنتی

برخی کاربیدها حل نمیشود و به دلیل عدم انحلال عناصر آلیاژی مانند:

W,NI,MO,V,Cr

در زمینه و کاهش سختی پذیری فولاد، آستنیت باقی مانده افزایش می یابد.

۳- یکنواختی سختی از سطح به مغز

به دلیل واقعی بودن دمای آستنیته کردن سختی پذیری فولاد بالاست و حین کوئنچ مغز قطعه نیز به دلیل ثابت ماندن دمای محیط کوئنچ ( گاز نیتروژن) سختی مشابه سطح قطعه را خواهد داشت.

۴- کاهش شدید تنش پسماند حاصل از عملیات حرارتی

به دلیل جابجایی بدون تنش قطعات حین کوئنچ تنش حاصل از عملیات حرارتی به حداقل مقدار خود میرسد.

۵- کاهش شدید اعوجاج

به دلیل چیدمان صحیح قطعات، اعوجاج در قطعات به حداقل مقدار خود می رسد و در اغلب موارد قابل اغماض است

۶- افزایش چقرمگی

به دلیل یکنواختی ریز ساختار و نبود تنش پسماند در قطعات و انجام صحیح سیکل های تمپر، پس از عملیات چقرمگی به شدت افزایش می یابد