井式氮化爐為圓形結(jié)構(gòu)。使用電加熱方式,加熱室溫度、氨分解率等熱處理參數(shù)均有高精度儀表及傳感器動態(tài)控制,精度高,參數(shù)穩(wěn)定。該氮化爐采用分區(qū)加熱的設(shè)計(jì)方式,將爐體分為上下兩個(gè)區(qū),進(jìn)行加熱。井式氮化爐通過介質(zhì)流量控制系統(tǒng)及爐壓檢測裝置控制;爐內(nèi)氣氛及壓力,保證工藝參數(shù)。
井式氣體氮化爐主要用于碳鋼零件的氣體氮化,模具淬火等熱處理之用。該設(shè)備裝有滴液裝置,也可進(jìn)行氣體氮碳共滲(軟氮化)處理。當(dāng)在不用通氨氣和滴注裝置時(shí),可作為一般井式回火爐使用。
井式滲氮爐工藝規(guī)范的確定:
1.滲氮常用溫度500攝氏度,能保證氮化物有較大的彌散度,硬度高;隨滲氮溫度升高,滲層深度增加,而硬度顯著降低,大于550oC滲氮,多數(shù)鋼種的高硬度低于1000HV;用兩階段或三階段滲氮時(shí),二階段的溫度常低于560攝氏度。
2.滲氮時(shí)間:滲氮層隨滲氮時(shí)間延長而增厚。初期增長率大,以后漸趨緩慢,遵循拋物線規(guī)律,一般滲速在0.01mm/h左右;隨保溫時(shí)間延長,氮化物聚集長大,硬度下降。溫度越高,時(shí)間越長,長大越厲害
3.氨分解率控制在25%-40%較好,活性氮原子多,零件表面大量吸收氮;氨分解率超過60%,氣氛中氫的體積分?jǐn)?shù)達(dá)52%,產(chǎn)生脫氮作用,大量氮分子和氫分子停滯于零件表面,使氮原子不被吸收,滲層減??;一階段或二階段滲氮,強(qiáng)滲氨分解率分18%-30%,擴(kuò)散時(shí)氨分解率為40%-60%較好。
井式滲碳爐廠家給大家介紹下滲氮操作:
1.升溫:升溫前應(yīng)通氨排氣,氨氣流量是正常使用流量的2倍以上,對變形要求嚴(yán)格的,采用階梯升溫,在200-250攝氏度、400-450攝氏度各保溫1-2小時(shí),也可以使升溫速度小于50攝氏度/h,在接近保溫時(shí)間時(shí),應(yīng)加大氨量,使分解率控制在工藝要求下限
2.排氣:一般邊升溫邊排氣,在150-200攝氏度內(nèi)排空,在排氣過程中可以用pH試紙(試紙用水浸濕,遇氨氣變藍(lán)色)或玻璃棒(玻璃棒沾鹽遇氨氣有白煙排出)方法檢查爐罐及管道密封情況
排氣階段,不斷通入氨氣,使?fàn)t氣壓力達(dá)到200-400Pa,由于氨氣易溶于水,所以測定氨分解率的U形管中通常裝入油。在滲氮罐中,空氣不清作,不能點(diǎn)燃排氣管,在升溫階段氨分解率可達(dá)70%,爐氣中氨的體積分?jǐn)?shù)大于95%時(shí),可減少氨流量,并保持爐內(nèi)正壓。
3.保溫:當(dāng)溫度達(dá)到工藝規(guī)定溫度后,調(diào)節(jié)氨流量,使氨分解率控制在18%~35%,并開始計(jì)算保溫時(shí)間,這時(shí)爐壓在200-600Pa,在滲氮過程中,采用調(diào)節(jié)氨流量的方法來控制氨分解率,一般每隔15-30min測一次氨分解率,在保溫過程中,爐溫上下偏差應(yīng)小于5oC,在接近保溫結(jié)束時(shí),應(yīng)從取樣孔中取出試樣,進(jìn)行必要的分析。
1.設(shè)備準(zhǔn)備
1)滲氮前對控溫儀表、液氨瓶、流量計(jì)、氨分解測定儀、各種管路系統(tǒng)做全面檢查,保證設(shè)備的正常運(yùn)行和使用,爐內(nèi)溫差應(yīng)小于±10oC
2)干燥劑常用氧化鈣、氯化鈣等,常用焙燒過的氧化鈣,如失效應(yīng)更換或烘干
3)滲氮介質(zhì)用水的體積分?jǐn)?shù)小于0.2%的液氨為好
4)根據(jù)零件的形狀、尺寸、質(zhì)量和技術(shù)要求,準(zhǔn)備好吊具,使用前應(yīng)認(rèn)真檢查是否完好可靠,并清洗干凈
2.零件的準(zhǔn)備
1)滲氮零件的表面粗糙度Ra1.6μm以下,表面不得有拉毛,碰傷及生銹等缺陷,不能及時(shí)處理的零件須涂油保護(hù),以免生銹
2)易畸變的零件,應(yīng)預(yù)測畸變量,并做好記錄
3)試樣的材質(zhì)及預(yù)先熱處理均與零件相同,試樣尺寸為ф(20~30)mm×(6~10)mm,試樣3~5件,并編號放在有代表性的不同位置
4)認(rèn)真清洗零件,吊裝入爐時(shí),再用清潔汽油擦凈,以保證零件的清潔度
5)將清洗干凈的零件裝入滲氮爐中,對于易變形的細(xì)長桿件必須垂直吊掛,間距要均勻,不要堵排氣孔,零件不得超出有效加熱區(qū)的范圍。
4.脫氮冷卻:在滲氮整個(gè)階段結(jié)束后,關(guān)閉排氣閥門,減少氨流量,保溫2h,使氨分解率大于70%,使零件表面氮濃度降低,減少表面脆性。此后停電降溫,繼續(xù)向爐內(nèi)通入少量氨氣,使?fàn)t子保持正壓,爐溫降至150攝氏度以下可停止供氨出爐,零件出爐應(yīng)避免碰撞。