Penggunaan gas industri dalam rawatan haba

Penggunaan gas industri dalam rawatan haba

Semasa proses pemprosesan mekanikal, bahagian mekanikal mesti dirawat haba dengan meletakkannya dalam pelbagai relau pemanasan untuk pemanasan. Selepas mencapai suhu yang telah ditetapkan, mereka disimpan hangat untuk tempoh masa, kemudian dilepaskan dari relau, dan kemudian disejukkan untuk menyelesaikan proses rawatan haba. Dalam industri pembuatan jentera, kebanyakan bahagian yang diproses adalah bahan keluli. Apabila bahagian keluli dipanaskan dalam relau, permukaan akan teroksida pada 500°C, iaitu, penyahkarbonan berlaku. Jika kosong diproses, akan ada elaun pemesinan kemudian untuk memastikan lapisan pengoksidaan dan penyahkarbonan dikeluarkan. Jika ia adalah proses rawatan haba terakhir, hanya sedikit kerja pengisaran yang tinggal pada bahagian tersebut. Jika lapisan penyahkarbonan oksidatif adalah dalam dan tidak boleh dikeluarkan melalui pemprosesan akhir, prestasi bahagian selepas rawatan haba akan dikurangkan dengan banyak.

Fenomena penyahkarbonan bahagian keluli semasa pemanasan adalah disebabkan oleh kehadiran oksigen dalam medium pemanasan. Selagi oksigen diasingkan daripada pemanasan, fenomena penyahkarburan oksidatif boleh dielakkan. Ini tidak memerlukan pemanasan dalam relau udara, biasanya dalam relau mandi garam. Untuk menggunakan mandi garam untuk mengasingkan oksigen, mandi garam mesti dinyahoksida. Sisa garam dan wap yang diproses juga mencemarkan alam sekitar. Relau vakum juga digunakan untuk pemprosesan, tetapi teknologi pengedap memerlukan keperluan yang tinggi dan relau tidak boleh dibuat terlalu besar, yang mengehadkan penggunaannya.

Relau terlindung gas digunakan secara meluas dalam industri. Semasa proses rawatan haba, pelbagai gas digunakan, termasuk perlindungan argon, perlindungan berasaskan nitrogen, dan sejumlah besar atmosfera pelindung berasaskan nitrogen.

Perlindungan berasaskan nitrogen boleh menghalang penyahkarburan oksidatif bahagian keluli dan meningkatkan kualiti permukaan bahagian yang dirawat haba, terutamanya apabila berurusan dengan beberapa alat dan acuan dengan bentuk yang kompleks. Selepas ia dipadamkan, rongga tidak akan diproses lagi. Sekiranya terdapat penyahkarbonan oksidatif, Ia akan mengurangkan kekerasan lapisan permukaan, iaitu mengurangkan rintangan haus dan hayat perkhidmatannya. Dengan menggunakan pemanasan neutral dalam suasana perlindungan berasaskan nitrogen, sebarang fenomena penyahkarburan oksidatif tidak akan berlaku lagi pada permukaan kerja, yang meningkatkan kualiti rawatan haba pada permukaan bahan kerja dan memanjangkan hayat perkhidmatan bahan kerja.

Dalam peralatan rawatan haba, untuk menggunakan gas yang berbeza untuk perlindungan, terdapat relau pelbagai guna atau relau terbendalir, yang boleh menggunakan nitrogen dan pelbagai pembawa dalam perkadaran yang berbeza untuk melakukan nitriding, nitrokarburizing (nitriding lembut), pengkarburan dan haba kimia lain. rawatan.

Ia menyediakan perlindungan untuk proses rawatan pemanasan berdasarkan gas perindustrian, dan boleh menyediakan pelbagai gas pembawa di atas untuk pelbagai rawatan haba kimia, yang bukan sahaja memudahkan proses rawatan haba bahan, tetapi juga meningkatkan kecekapan rawatan haba.

Atmosfer pelindung berasaskan nitrogen menggunakan nitrogen tulen (99.99%) atau nitrogen industri sebagai gas bahan mentah, menambah hidrokarbon yang sesuai (seperti gas asli, propana, dll.), dan jika perlu, menambah gas tertentu yang mengambil bahagian dalam tindak balas, seperti sebagai hidrogen, ammonia, karbon dioksida, Udara, dsb., untuk menghasilkan gas bercampur dengan ammonia sebagai komponen utama. Gas jenis ini tidak mengandungi atau mengandungi gas penurun tertentu dan boleh digunakan secara meluas dalam pelbagai proses pemanasan, seperti rawatan haba terang, rawatan haba kimia, pematerian, pensinteran metalurgi serbuk dan proses lain.

Nitrogen yang digunakan untuk rawatan haba boleh dibahagikan secara kasar kepada jenis berikut:

1. Oksigen tulen secara amnya merujuk kepada gas pelindung yang mengandungi lebih daripada 99.99% nitrogen.

2. Gas pelindung neutral amino merujuk kepada gas pelindung yang tidak mengoksida, menyahkarburkan atau mengkarburkan keluli. Gas pelindung jenis ini juga mempunyai sifat pengurangan tertentu. Kerana ia mempunyai sifat perlindungan untuk keluli dengan pelbagai kandungan karbon, selagi kitaran pemanasan adalah sama, keluli dengan kandungan karbon yang berbeza boleh diproses dalam relau yang sama, dan boleh digunakan untuk pelindapkejutan, penyepuhlindapan, pembajaan, dll. , suhu sederhana dan rendah. Proses rawatan haba untuk mencapai kesan cerah. Gas neutral yang biasa digunakan termasuk yang berikut:

1. Nitrogen + hidrogen: Gas pelindung ini mempunyai sifat pengurangan tertentu dan sifat penyahkarburan yang lemah. Kandungan hidrogen dalam gas biasanya dikawal antara 0.5% dan 3%.

2. Nitrogen + karbon monoksida + hidrogen: Gas pelindung ini boleh digunakan untuk rawatan haba bukan pengoksidaan, bukan dekarburasi dan bukan pengkarbonan struktur keluli, keluli alat dan keluli galas, seperti kandungan karbon monoksida 0.5%~1 % dan hidrogen 1%~2% Penyepuhlindapan dan pelindapkejutan alat dan keluli mati, keluli berkelajuan tinggi, dan keluli galas dijalankan dalam gas pelindung. Dalam suasana berasaskan nitrogen dengan kandungan karbon monoksida + hidrogen sebanyak 2%, keluli berkelajuan tinggi dengan kandungan karbon 1% dipanaskan hingga 1200°C, dan pada dasarnya tiada penyahkarbonan selepas 40 minit. Penyediaan pelindung ini boleh diperolehi dengan menulenkan nitrogen industri dengan metanol.

3. Atmosfera berpotensi karbon berasaskan nitrogen: Ini adalah atmosfera berasaskan nitrogen dengan kandungan bahan aktif yang tinggi. Biasanya, jumlah aditif yang sesuai (hidrokarbon atau derivatif hidrokarbon yang mengandungi oksigen) boleh ditambah kepada nitrogen untuk mendapatkan suasana berpotensi karbon untuk rawatan pengkarbonan.

4. Gas pelindung nitrogen-metanol: Ini adalah atmosfera berasaskan nitrogen yang kini digunakan secara meluas di luar negara. Kawal nisbah nitrogen kepada metanol supaya karbon monoksida: hidrogen: nitrogen = 1:2:2 di atmosfera.

Kelebihan menggunakan rawatan haba atmosfera berasaskan nitrogen: Pertama, ia menjimatkan tenaga. Berbanding dengan atmosfera endotermik, menggunakan atmosfera berasaskan nitrogen boleh menjimatkan penggunaan bahan api sebanyak 25% hingga 85%. Kedua, sumber gas adalah banyak. Penyediaan sumber nitrogen dalam atmosfera berasaskan nitrogen terutamanya berasal dari udara, dan sumber gas sangat banyak. Ketiga, ia dapat meningkatkan kualiti produk. Atmosfera berasaskan nitrogen mengandungi kurang karbon monoksida dan hidrogen, yang sangat mengurangkan pereputan hidrogen dan pengoksidaan dalaman. Biasanya atmosfera endotermik adalah gas pengurangan untuk keluli kerana kandungan karbon monoksida dan hidrogen yang tinggi. Tetapi karbon monoksida adalah agen pengoksidaan untuk unsur-unsur seperti kromium, mangan, strontium, molibdenum, dan titanium. Oleh itu, atmosfera endotermik adalah suasana pemanasan terang untuk keluli karbon, manakala oksida hitam terbentuk pada permukaan pemanasan keluli aloi. Sebagai contoh, keluli tahan karat dan keluli galas mempunyai kandungan kromium yang tinggi. Oleh kerana kromium mempunyai pertalian yang kuat dengan oksigen, kromium teroksida dalam atmosfera karbon monoksida dan karbon dioksida. Kandungan karbon monoksida dalam atmosfera endotermik mencapai kira-kira 25%, jadi hasil rawatan haba untuk kebanyakan keluli tahan karat, keluli galas, dan keluli kromium tinggi dalam suasana endotermik adalah tidak sesuai. Lapisan oksida akan terbentuk pada permukaan keluli. Begitu juga, kromium juga akan teroksida dalam atmosfera air. Oleh itu, untuk keluli aloi kromium tinggi, penggunaan atmosfera endotermik tidak sesuai daripada analisis teori. Penggunaan atmosfera berasaskan nitrogen boleh mengurangkan tahap pengoksidaan unsur aloi dan meningkatkan kualiti rawatan haba. Keempat, ia mempunyai kebolehsuaian yang luas. Suasana berasaskan nitrogen sesuai untuk rawatan haba pelbagai jenis keluli karbon, keluli aloi dan keluli tahan karat, serta logam bukan ferus seperti tembaga dan aluminium. Kelima, ia mempunyai keselamatan yang baik. Nitrogen ialah gas neutral, tidak toksik, tidak mencemarkan alam sekitar, tidak mempunyai bahaya letupan, dan mudah diangkut, diurus dan digunakan.

Mengenai penggunaan gas industri dalam rawatan haba, rawatan haba atmosfera berasaskan nitrogen yang komprehensif mempunyai kelebihan yang jelas. Oleh itu, perusahaan dan projek utama di China telah menggunakan peranti sumber gas termaju asing dan atmosfera berasaskan nitrogen untuk pelbagai rawatan haba.