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内热式真空一加压气体渗氮炉的基本概述

[来源:原创] [作者:euchains.com] [日期:13-07-23] [热度:]

内热式真空一加压气体渗氮炉的基本概述

    1.内热式真空一加压气体渗氮炉

    针对外热式气体渗氮炉的缺点,我厂研制了内热式真空一加压气体渗氮炉,具有以下特点:直接加热采用真空加热炉的结构,加热元件直接加热零件,节能省时,升降温快;冷却快设有风冷系统,可在数分钟内将零件从渗氮温度冷到100℃以下。冷管进气氨气由室温直接进加热室;双系统利于扩散过程可在4 x 10-'Pa真空状态下,加热、净化零件表面;采用充气系统,在0.10.4MPa氨气压力下进行渗氮;工艺控制简单可按设定的程序全部自动进行,也可手动操作。

   2.普通气体渗氮炉

    目前国内使用的气体渗氮炉,存在以下不足:

    (1)利于扩散为消除渗氮层表面的脆性相层(白亮层),采用高分解率条件下的扩散工艺,然而,在渗氮温度下,很难做到气氛中没有活性氮原子存在,因此,不利于扩散过程的进行。

    (2)进气结构不合理大多数炉子由渗氮罐上方插入一通气管到罐底,将氨气从罐底流向罐内,从出气口排出。在渗氮温度下,钢管氨气的分解,新鲜的氨气从进气管口流到出气管口时,部分氨气已经分解为不具有活性的氮气和氢气。而渗氮过程,是新鲜的氨气在钢铁金属表面分解出的活性氮原子,并即时在表面吸附和渗人。因此,这种通气结构是不理想的。

    (3)热能消耗大将需要渗氮的零件放在耐热钢制造的渗氮罐,在井式炉中加热,渗氮罐轻则一二百千克,重则五六百千克,热能消耗很大。降温慢由于是间接加热,渗氮零件升温慢,降温也慢。为增加降温速度,有的将炉罐提出风冷,有的在炉体上增加风冷系统,但仍降温很慢。

    3.应用效果

      (1)升降温时间大幅度缩短。新炉每炉装料200250kg,升温时间不超过60min,从560℃降到100℃仅需20min.工件表面洁净,呈银灰色泽。

      (2)节约氨气。由于加热室为全碳毡结构,大幅减少了氨分解的比率,氨气只在接触到钢件时分解出活性氮原子并吸附、渗人。在装炉量200250kg的情况下,氨气的流量在0.81.2m'/h,全密封真空炉结构,车间内无氨气味。

      (3)由于冷却速度快,防止了合金结构钢在渗氮温度下缓慢冷却造成的回火脆性,消除了渗层的不良组织,如针状物析出等。由于高压气体分子的自由行程极短,零件叠放接触面、细长孔等均能获得优良的渗氮层。

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