In einem Vakkumofen wird die Wärmebehandlung in einem Vakuum vollzogen. Je nach Ofentyp und Anforderung an das Härteprofil lässt sich in einem Vakuumofen ein Grob-, Fein-, Hoch- oder sogar Ultrahochvakuum erzeugen. Ein Vakuumofen entfernt dabei die komplette Luftatmosphäre und ermöglich das entstandene Vakuum mit diversen Gasen oder Gemischen anzureichern. Je nach gewünschten Härteergebnis kommen hier Gase wie Stickstoff, Argon, Wasserstoff, Kohlenmonoxid oder Helium zum Einsatz.

Der große Vorteil von Vakuumöfen ist, dass sich hier extrem hohe Temperaturen erzeugen lassen. Bedingung für die hohen Temperaturen von bis zu 3.000 Grad Celsius ist eine nicht oxidierende Atmosphäre. Die Heizelemente eines Vakuumofens bestehen in der Regel aus Graphit, Molybdän oder Wolfram, da diese Elemente auch bei hohen Temperaturen einen niedrigen Dampfdruck besitzen. Die Heizelemente befinden sich in der Regel im inneren des Gefässes. Bei Heißwand-Vakuumöfen befinden sich die Heizelement außerhalb des Vakuumrezipienten in Form eines Keramik- oder Quarzrohrs.

Das Einsatzgebiet eines Vakuumofens geht über die reine Wärmebehandlung hinaus. Es ist durch spezielle Öffnungen möglich im Vakuum zu löten. Mit einem Vakuumofen lassen sich aber auch spezielle Atmosphären herstellen, so ist es möglich Wärmebehandlungen mit definierten Sauerstoffsättigungen zu realisieren.

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