کوئنچینگ که به آن سخت‌کاری نیز گفته می‌شود، فرآیند گرم کردن و سپس سرد کردن فولاد (یا آلیاژ دیگر) با سرعت بالا است که باعث افزایش قابل توجه سختی، چه در سطح و چه در کل آن می‌شود. در مورد کوئنچینگ تحت خلاء، این فرآیند در کوره‌های خلاء انجام می‌شود که در آنها می‌توان به دمایی تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد رسید. روش‌های کوئنچینگ بسته به ماده مورد استفاده متفاوت خواهد بود، اما کوئنچینگ با گاز با استفاده از نیتروژن رایج‌ترین روش است.
خاموش کردن گاز خلاء：
در طول کوئنچینگ با گاز خلاء، ماده در غیاب اکسیژن از طریق همرفت در محیط گاز بی‌اثر (N₂) و/یا تابش گرما در فشار پایین گرم می‌شود. فولاد با جریانی از نیتروژن سخت می‌شود، که در آن سرعت خنک‌سازی را می‌توان با انتخاب فشار اضافی تعیین کرد. بسته به شکل قطعه کار، می‌توان جهت و زمان دمش نیتروژن را نیز انتخاب کرد. بهینه‌سازی زمان و کنترل دمای فولاد در طول فرآیند با استفاده از ترموکوپل‌های آزمایشی که می‌توانند روی قطعه کار در محفظه گرمایش قرار گیرند، انجام می‌شود. فولادی که در کوره خلاء عملیات حرارتی می‌شود، خواص مشخص شده استحکام و سختی را در کل سطح مقطع، بدون کربن‌زدایی سطحی، به دست می‌آورد. دانه‌های آستنیتی ریز هستند و با استانداردهای بین‌المللی مطابقت دارند.
عملاً تمام آلیاژهای فولادی که از نظر فنی جالب توجه هستند، مانند فولادهای فنر، فولادهای کار سرد، فولادهای کوئنچ و تمپر شده، فولادهای یاتاقان ضد اصطکاک، فولادهای کار گرم و فولادهای ابزار، و همچنین تعداد زیادی از فولادهای زنگ نزن پرآلیاژ و آلیاژهای چدن، می‌توانند به این روش سخت شوند.
کوئنچینگ با روغن خلاء
کوئنچ روغن خلاء، خنک کردن مواد گرم شده توسط روغن خلاء است. از آنجایی که انتقال بار تحت حفاظت خلاء یا گاز بی‌اثر پس از تخلیه خلاء کوره انجام می‌شود، سطح قطعه همیشه تا زمانی که کاملاً در روغن غوطه‌ور شود، محافظت می‌شود. حفاظت سطح چه در کوئنچ روغن و چه در گاز بسیار مشابه است.
مزیت اصلی در مقایسه با محلول‌های کوئنچ روغنی اتمسفری مرسوم، کنترل دقیق پارامترهای خنک‌کننده است. با کوره خلاء، می‌توان پارامترهای استاندارد کوئنچ - دما و همزن - و همچنین فشار بالای مخزن کوئنچ را تغییر داد.
تغییر فشار بالای مخزن باعث ایجاد اختلاف فشار در داخل حمام روغن می‌شود که منحنی راندمان خنک‌کاری روغن را که در فشار اتمسفر تعریف شده است، تغییر می‌دهد. در واقع، منطقه جوش مرحله‌ای است که در طی آن سرعت خنک‌کاری بالاترین است. تغییر فشار روغن، تبخیر آن را به دلیل گرمای بار تغییر می‌دهد.
کاهش فشار، پدیده تبخیر را فعال می‌کند که فاز جوش را آغاز می‌کند. این امر باعث افزایش راندمان خنک‌سازی سیال کوئنچ و بهبود ظرفیت سخت‌کاری در مقایسه با شرایط اتمسفری می‌شود. با این حال، تولید انبوه بخار می‌تواند باعث پدیده غلاف و تغییر شکل احتمالی شود.
افزایش فشار در روغن، تشکیل بخار را مهار کرده و تبخیر را به تأخیر می‌اندازد. غلاف به قطعه می‌چسبد و به طور یکنواخت‌تر اما با شدت کمتر خنک می‌شود. بنابراین، کوئنچ روغن در خلاء یکنواخت‌تر است و اعوجاج کمتری ایجاد می‌کند.
کوئنچینگ با آب وکیوم
فرآیندی مانند کوئنچ روغن خلاء، این روش راه‌حل ایده‌آلی برای عملیات حرارتی سخت‌کاری آلومینیوم، تیتانیوم یا سایر موادی است که نیاز به خنک شدن با سرعت کافی دارند.
زمان ارسال: مه-07-2022