可控气氛热处理设备培训课件.pptx

第六章可控气氛热处理设备◆采用可控气氛热处理，可改善工件表面的组织结构，提高机器零件的使用性能；
◆减少工件的加工余量或加工工序，以节约金属材料消耗；
◆可控气氛热处理炉的机械化自动程度较高，可明显提高劳动生产率和改善劳动条件。※可控气氛热处理的工业应用，最初是由空气通过灼热的木炭而制取的主要含N2和CO气的木炭发生气。

※20世纪40年代，以天然气、液化石油气制备放热式气氛和吸热式气氛的技术就已发展成熟。

※50年代，可控气氛热处理已成为美国的热处理方式。※我国的可控气氛处理，开始于60年代。70年代发展较快，主要发展了吸热式气氛。最近几年，随着氮基气氛、滴注式气氛的发展，我国可控气氛的应用又出现了好势头。气密空气循环箱式炉－保护气氛
用于保护气氛下的金属热处理，可用于光亮退火、回火、钎焊以及金属粉末（PM）的排胶和烧结等热处理工艺。
■最高温度可达900℃（1100℃，可选购）
另有更多装置：
■在门上安装空气循环风扇，增加了马弗腔中的空气循环
根据德国标准DIN17052-1,温度均匀性最佳可达±7℃带密封罐的空气循环立式炉-保护气氛

带密封罐的空气循环井式炉用于金属热处理，如保护性气氛下的光亮退火和回火、金属粉末（PM）的钎焊和烧结。
■有更多装置：
■根据德国标准DIN17052-1,温度均匀性最佳可达±3℃
■可用氮气、氩气、氢气和混合气的自动通气装置
■密封罐的内部温度控制
■带‘O’形密封圈的水冷门带密封罐及中央控制的立式空气循环炉用于反应气氛下的粉末硼化处理第二节可控气氛类型2、液体原料——有机液
﹡常用的有机液：甲醇、乙醇等。
﹡一般做为滴注式可控气氛，即把有机液体直接滴入炉内，经高温反应生成可控气氛。二、放热式气氛
放热式气氛的制取容易，产气量大，装置简单，成本低廉，广泛用作毛坯料和一般工件的保护加热气氛。
1、定义
放热式气氛就是将原料气和空气按一定比例混合，空气过剩系数0.5~0.9，经燃烧反应制备成的气氛。由于反应温度是靠自身燃烧发热来维持的，无需外部供热，所以称为放热式气氛。◆在α为0.9~0.98下燃烧所得气氛称为淡型放热式气氛，空气较多，所得气氛中CO2含量就较高。2、放热式气氛的制备流程3、放热式气氛的特性及应用
※浓型主要用于毛坯料和不重要零件的保护加热；低碳钢的光洁退火以及中碳钢短时加热淬火。
※淡型放热式气氛，主要用于铜及铜合金（不含锌）的光亮热处理、可锻铸铁退火和粉末冶金烧结。4、放热式气氛的净化2）冷冻法除水—使气氛露点达到2~4℃，水分含量为0.7%~0.8%，再用气体干燥剂（硅胶或铝胶（活性氧化铝））进一步除水，使气氛的露点下降到-40℃。3）吸附剂吸附除水
※沸石分子筛、硅胶、铝胶（活性氧化铝）是最常用的气体干燥剂。
通常，硅胶、铝胶只是在高湿度下吸附容量才很大，所以在气体含水很多时，一般先用硅胶吸附，其后才用沸石分子筛吸附，即所谓串联吸附。使气氛的露点下降到-40~-60℃。※吸附剂经一段时间使用后，吸附能力下降。为了恢复吸附剂的吸附能力，需要将吸附质从吸附剂内排出，这一过程称为吸附剂的解吸或再生。
再生方法有：加热再生、抽真空（减压）再生。抽真空（减压）再生。三、吸热式气氛进入装有镍质催化剂的反应罐——热裂反应（外部供热，炉温950~1050℃）——高温气体急冷至300℃以下（以防止气氛中CO在480~700℃析出炭黑，降低气氛的碳势，堵塞管道）。※吸热式气氛的成分：
CO：20~24%，H2：30~41%，N2：38~45%，以及少量的CO2、H2O和CH4等。
※其碳势在0.4%~0.6%C，改变混合比容易调节碳势。※主要用于气体渗碳、碳氮共渗、气体软氮化，也可用于一些钢种的保护加热。
※但由于其含H2高，为避免氢脆现象，一般不易作高碳钢淬火加热的保护气氛。在回火温度范围内，由于CO会析出炭黑，因此，吸热式气氛一般不作为回火气氛。
1、定义
滴注式可控气氛就是将具有渗碳性的有机液体或其混合物直接滴入密封的炉膛（或炉罐）中，在高温和隔绝空气条件下进行裂解所产生的气氛。※过去，采用煤油或苯的一种滴注液进行气体渗碳，由于滴注液在炉内裂解生成CH4较多，形成的炭黑量较大，难于进行碳势控制。
※1962年，瑞士马格齿轮公司的U.WYSS，发明了用两种有机液滴入炉内渗碳，成功地进行了碳势控制。
※近20年来，国内外，滴注式可控气氛获得了很大发展和广泛应用。2、滴控气氛的液体原料另一类是烃的衍生物；
如：甲醇、乙醇等。（高温下易裂解生成H2、CO及少量CO2等，生成的过剩碳较少，不易产生碳黑和焦油，其气氛的碳势较低，且可以控制碳势。）3、滴控气氛的制备原理4、滴控气氛的应用◆滴控气氛作渗碳气氛时：
以甲醇为载体，滴入C/O＞1的有机液体为渗碳剂，以提高炉气的碳势。
例如：
醋