Vakum sertleştirme işlemi takım ve yüksek hız çeliklerinin sertleştirilmesinde tercih edilen ısıl işlem türüdür. Islah işlemi ile aynı prensiplere sahip olan vakum sertleştirme işleminin ıslah işleminden farkı ise soğutma ve ısıtma ortamlarıdır. Isıtma, vakumlu oksijensiz bir ortamda sağlanır. Bu şekilde parça yüzeyinde karborizasyon ve dekarbürizasyon meydana gelmez. Vakum ısıl işlem fırınlarının tasarımı takım çeliklerine uygulanması gereken ısıl işlem yüksek sıcaklıklarına kadar çıkılmasına imkan sağlar.
Vakum Fırınlarında Isıl İşlemin Avantajları
Homojenlik
Vakum fırınlarında işlemler kapalı ve havasız bir ortamda yapılır. Isı dağılımı homojendir. İşlem gören benzer malzemelerin sertlik dereceleri ve mikroyapıları değişkenlik göstermez.
Yüzey Temizliği
Vakum fırınlarında uygulanan ısıl işlem sırasında fırın içerisinde kalıntı oluşturabilecek inert gaz, hava veya kimyasal tuz yer almadığından malzeme yüzeyi temizdir. Bu nedenle herhangi bir temizlik işlemine gerek kalmaz.
Tekrarlanabilir Özellik
Vakum fırınlarında yapılan işlemler bilgisayar kontrolünde uygulanır. Yapılan işlemlerin tümü kayıt altındadır. İstenilen durumlarda aynı işlem birkaç kez tekrar edilebilir.
Çarpılma
Vakum fırınlarında uygulanan proseslerde ısıtma ve soğutma zamanları ve sıcaklık kontrolü hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Malzemelerde ısıl işlemin ardından şekil değişiklikleri diğer sertleştirme noktalarına kıyasla düşüktür.
Vakum Sertleştirme Fırınının Çalışma Prensibi
Vakum sertleştirme işlemi yapılacak parça öncelikle vakum fırınında vakum ortamına konulur. Isıtma esnasında atmosferden parça yüzeyine difüze olacak şekilde impüriteler engellenmiş olur. Vakum sertleştirme fırınında yer alan basıncın prosesin ön aşamasında vakum pompaları ile sistemden uzaklaştırılmasıyla beraber yapılan prosestir. Takım çelikleri, yüksek hız çelikleri ve martenzitik paslanmaz çeliklerin sertleştirilmesi için elverişlidir.
Vakum işlemi sonrasında fırın proses sıcaklığına çıkarılarak östenit dönüşüm sağlanır. Östenit dönüşümün ardından soğutma işlemi tamamlanarak çeliğin martenzitik dönüşümü de yapılır. Martenzitik dönüşümü tamamlandıktan sonra çelik, gerekli ise kalıntı östenitin giderimi için derin soğutma işlemine ardından menevişleme işlemine tabi tutulur. Bu işlemde vakum ortamı yer alan bir fırın tercih edilebilir. Menevişleme işleminin ardından parça talep edilen sertilğe ulaşmışken üretimde uygulanacak bir sonraki adım için hazır halde bulunur.