آشنایی با انواع کوره‌ های حرارتی

کوره‌ های حرارتی با هدف گرم و سرد کردن انواع فلزات و آلیاژهای آنها در حالت جامد مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کار به صورت زمان‌بندی شده انجام می‌شود؛ و از طریق این عملیات که به آن عملیات حرارتی گفته می‌شود؛ به خواص مطلوب در فلزات گوناگون دست می‌یابند.

یک کوره حرارتی باید توانایی کنترل چند عامل گوناگون را داشته باشد؛ تا بتواند عملیات حرارتی را به درستی انجام دهد. دمای عملیات حرارتی، سرعت گرم کردن قطعه، زمان نگهداری قطعه در دمای مدنظر و سرعت سرد کردن قطعه، از جمله این موارد است. با توجه به اهداف گوناگونی که از انجام عملیات حرارتی وجود دارد؛ کوره های حرارتی متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله به بررسی انواع مختلف این کوره ها پرداخته‌ایم.

کوره سخت کاری

کوره های سخت کاری برای سخت کردن و آّب‌کاری موضعی قطعات گوناگون در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال آب‌کاری موضعی قطعات خودرو مانند میل‌لنگ و میل پلوس و همچنین آب‌کاری طلا، توسط این کوره ها انجام می‌شود.

این کوره ها در اشکال و ابعاد گوناگونی طراحی و تولید می‌شوند؛ که هرکدام در صنعت خاصی کاربرد دارد. اما به‌طور کلی می‌توان آنها را به دو دسته تقسیم‌بندی کرد. کوره های با حداکثر دمای ۱۰۰۰ و کوره های با حداکثر دمای ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد. همچنین برخی از کوره های سخت کاری چند منظوره بوده و تنها در عملیات سخت کاری مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.

کوره تمپر

کوره های حرارتی تمپر معمولا تا دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شوند. همچنین منبع تامین انرژی آنها، معمولا الکتریسیته بوده و به کمک المنت گرم می‌شود. وظیفه اصلی کوره تمپر، عملیات تمپر است؛ اما با توجه به شرایط مشابه حرارتی، از این کوره ها در عملیات تنش‌زدایی نیز استفاده می‌کنند.

معمولا در یک خط کوره، در کنار هر کوره سخت کاری، دو کوره تمپر فعالیت می‌کند. این موضوع به علت طولانی بودن عملیات تمپر است.

کوره نیتراسیون گازی

عملیات نیتراسیون یا نیتراکربوراسیون، فرآیندی است که طی آن سطح فلز را بدون ایجاد تغییر مکانیکی در سطوح داخلی، سخت‌تر می‌کنند. دمای این کوره های عملیاتی حداکثر تا ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد بالا می‌رود و به کمک المنت‌های برقی کار می‌کند.

این کوره از محفظه عملیات، محفظه گرم‌کننده، سیستم تهویه هوا، سیستم کنترل دما، سیستم تجزیه‌کننده و محیط سردکننده تشکیل شده است. بدنه کوره نیتراسیون گازی، از جنس فولاد نسوز ساخته می‌شود؛ و این کوره توان ارائه گراف عملیات را دارد.

کوره نیتراسیون پلاسمایی

در محیطی که اتم‌ها یا مولکول‌های گاز به اجزای باردار تشکیل‌دهنده اتم، الکترون و یون تجزیه شوند و این ذرات بر یک‌دیگر تاثیر گذارند؛ کوره نیتراسیون پلاسمایی می‌گویند. در این تکنیک به کمک تخلیه هاله‌ای روی سطح قطعه، اختلاف ولتاژی میان دیواره کوره و دیواره قطعه کار، ایجاد می‌شود. در این شرایط دیواره کار پتانسیل منفی (کاتد) و دیواره کوره پتانسیل مثبت (آند) دارد.

برای شروع عملیاتی کار، کوره به کمک پمپ، دارای شرایط خلاء می‌شود. سپس به کمک یک مخلوط گازی، به فشار ۱ تا ۱۰ Torr می‌رسد. در ادامه با به‌کار بردن ولتاژ ۲۰۰ تا ۱۰۰۰، گاز موجود در فضای بین قطعه کار و دیواره کوره یونیزه می‌شود. در نهایت اختلاف پتانسیل موجود، موجب حرکت یون‌ها به سمت قطعه کار و یونیزه کردن سطح آن می‌شوند.

کوره آزمایشگاهی

عملیات حرارتی در شرایط آزمایشگاهی، معمولا در کوره های آزمایشگاهی انجام می‌شود. ساختار این کوره ها به‌گونه‌ای است که برای بررسی سیکل‌های آزمایشگاهی و استفاده از قطعات کوچک مناسب است. این کوره ها با استفاده از برق المنتی، تا ۱۳۷۰ درجه سانتی‌گراد قابلیت گرم شدن دارند.

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on pinterest
Pinterest