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    工業氣體在熱處理中的應用?

    2021-08-03 10:03:39??????點擊:
    在機械加工過程中,對機械零件進行熱處理,須將其放入各式加熱爐中加熱,達到預定溫度后,保溫一段時間后出爐,再進行冷卻,來完成一個熱處理工序。在機械制造業中,處理的零件大部分是鋼鐵材料,鋼鐵零件在爐中加熱,500℃時表面產生氧化,即發生脫碳現象。如果是對毛坯件的處理,隨后還有加工余量,可確保將氧化脫碳層去掉。如果是熱處理過程,零件僅留少量的磨加工量。如果氧化脫碳層深,加工不能去掉,將大大減少零件熱處理后的性能。



    鋼鐵零件在加熱時的脫碳現象,是因為加熱介質中存在氧氣,只要隔絕氧氣加熱,就可避免氧化脫碳現象,這就要求不要在空氣爐中加熱,通常是在鹽浴爐中加熱。用鹽浴來隔絕氧氣,須對鹽浴進行脫氧處理。處理的鹽渣及蒸汽對環境也有污染。也有用真空爐進行處理的,但密封技術要求較高,且爐膛不能做的太大,限制了它的應用。

    在工業中大量采用的是氣體保護爐。工業氣體廠家在熱處理過程中,采用的氣體是多種多樣的,有用氬氣保護的,有用氮基保護的,大量采用氮基保護氣氛。

    用氮基保護可以不使鋼鐵零件產生氧化脫碳,大大提高熱處理零件的表面質量,特別是處理一些形狀復雜的工具模具,它們經過淬火后,型腔不再進行加工,如果有氧化脫碳現象將大大減少表層的硬度,也就是減少其耐磨性和使用期限。而采用氮基保護氣氛中性加熱,工作表面不再產生氧化脫碳現象,也就提高了工件表層熱處理質量,延長了工件的使用期限。

    熱處理設備中,為了使用不同的氣體進行保護,有一種多用爐或流態化爐,可以使用氮氣與各類載體按不同的比例配合,可以進行氮化、氮一碳共滲(軟氮化)、滲碳等多種化學熱處理。

    基于工業氣體對加熱處理過程提供保護,并且能配制以上各種不同載氣進行各種不同的化學熱處理,不僅方便了材料的熱處理工藝,提高了熱處理效率。

    氮基保護氣氛是以純氮(99.99%)或工業氮為原料氣體,加入適當碳氫化合物(例如丙烷等),加入某些參加反應的氣體,例如氫氣、氨氣、二氧化碳、空氣等,從而制成以氨氣為主要成分的混合氣。這類氣體不含或含有還原性氣體,可廣泛應用于各種加熱過程,如光亮熱處理、化學熱處理、釬焊以及粉末冶金燒結等工藝過程。

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