低真空變壓熱處理技術(shù)的特點(diǎn)和工藝特點(diǎn)

時(shí)間：2013-04-19 15:40:37 來源：真空技術(shù)網(wǎng) 作者：

1、低真空變壓熱處理技術(shù)的特點(diǎn)

　　用低真空變壓原理制造的SLV型和WLV型爐，可克服“老三爐”(老式箱式爐、井式爐和鹽浴爐)存在的缺點(diǎn)，擁有真空爐和可控氣氛爐的一些優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)無氧化加熱，又可實(shí)現(xiàn)可控氣氛加熱，售價(jià)低、維修易。此外，此項(xiàng)技術(shù)還擁有自動改變爐壓的功能，從而達(dá)到快速排氣和提高滲碳、滲氮速度之目的。現(xiàn)把其特點(diǎn)介紹如下：

1.1、工作原理

　　上世紀(jì)80年代初，在研制高速鋼工具氧氮共滲技術(shù)時(shí)，開始用低真空原理制造設(shè)備和試驗(yàn)配套工藝(即低壓氧氮共滲技術(shù))，工件在設(shè)定的低真空上限下限范圍內(nèi)自行循環(huán)加熱，爐氣在設(shè)定的時(shí)間周期內(nèi)自行反復(fù)吐故納新，解決了工件在滲氮、滲碳過程的密裝生產(chǎn)、爐氣老化、滲層均勻性等難題；根據(jù)適當(dāng)增加爐壓可增加N、C原子滲速[2~4]，在低真空變壓的基礎(chǔ)上增加正壓變壓的工藝過程。這種先在低真空范圍變壓加熱，接著進(jìn)行正壓變壓加熱的工藝及其設(shè)備稱為低真空變壓熱處理技術(shù)。爐膛在低真空至正壓大范圍變壓加熱，以中性氣體迅速置換爐膛中的空氣、水分等氧化物質(zhì)，而后充以工藝規(guī)定的滲劑，使工件在設(shè)定的氣氛中加熱，加熱后如果在爐內(nèi)冷卻即可實(shí)現(xiàn)無氧化、無脫碳淬火；如果加熱后在爐外冷卻，則工件從爐中取出時(shí)同空氣接觸，產(chǎn)生少量氧化而實(shí)現(xiàn)少無氧化加熱。

1.2、工藝特點(diǎn)

　　低真空變壓熱處理爐可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的熱處理工藝，并具有清潔、節(jié)能、少無氧化、密裝生產(chǎn)、快速、高效等優(yōu)點(diǎn)。

　　(1)加熱過程的低真空變壓，可借助中性氣體迅速排除爐膛中的空氣，而后再以少量的有機(jī)液體或液化氣消除爐膛中殘余氧和水蒸氣，實(shí)現(xiàn)工件的少無氧化加熱。輔料消耗比常規(guī)的可控氣氛爐(或保護(hù)氣氛爐)減少50%以上。

　　(2)化學(xué)熱處理時(shí)借助低真空變壓，滲劑可定向流動的特點(diǎn)，在迅速排除工件周圍的老化氣氛后，新鮮滲劑立即迅速擴(kuò)散到爐膛各處，工件上的小孔、盲孔孔壁及壓緊面均可得到滿意的滲層，從而實(shí)現(xiàn)工件密裝生產(chǎn)。

　　(3)可將單一元素的爐氣迅速改變?yōu)閮深愒?強(qiáng)化型元素和潤滑型元素)的多元素共滲氣氛，并在質(zhì)量上和數(shù)量上予以精控(質(zhì)量上控制就是控制爐氣各成分的百分比，數(shù)量上控制就是控制爐氣的總壓力)。由于幾種元素同時(shí)滲入的互相促進(jìn)作用，滲速加快，工藝周期明顯縮短。

　　(4)因爐壓適當(dāng)提高可縮短滲氮和滲碳時(shí)間[2~4]，低真空變壓設(shè)備可隨時(shí)迅速把爐壓調(diào)至滲速最高的范圍，從而縮短工藝周期，實(shí)現(xiàn)快速、高效和低耗的化學(xué)熱處理。

　　(5)低真空變壓處理過程，可隨意改變爐氣成份，實(shí)現(xiàn)可控氣氛加熱。

　　(6)處理過程可隨時(shí)打開爐蓋取出試樣或工件檢查硬度和金相，合格出爐，不合格繼續(xù)處理，從而保證每一爐的質(zhì)量。

2、低真空變壓熱處理設(shè)備2. 1 SLV-Ⅰ型低真空變壓少無氧化加熱爐

　　此爐最高加熱溫度1150℃(分箱式和井式兩種爐型)，采用無罐式結(jié)構(gòu)，耐火爐襯砌在爐殼內(nèi)，并與側(cè)壁脫離，是一種特殊結(jié)構(gòu)的冷壁式爐，不必像真空爐那樣整個(gè)爐殼通水冷卻，只在爐門密封處通水冷卻，使水耗和電耗顯著減少；安裝自動換氣裝置，實(shí)現(xiàn)自動進(jìn)排氣。爐門同爐體接觸處用橡膠密封，爐襯采用裝配式結(jié)構(gòu)，多用陶瓷纖維，盡量少用耐火磚，并在其外表涂多晶礦化黑陶瓷涂料；增設(shè)內(nèi)爐門，爐底中部安裝布?xì)獗P，讓中性、惰性等氣體自行定量、定時(shí)地進(jìn)入爐膛，也可從爐頂?shù)稳胗嘘P(guān)保護(hù)液，使工件加熱后達(dá)到少、無氧化的要求。后墻和爐頂配裝熱電偶，分別用于控制和記錄爐膛溫度。采用智能化程序控溫，具有超溫報(bào)警，超溫?cái)嚯姡詣訌?fù)位及輸出功率自動調(diào)整等功能。中溫爐的電熱元件為螺旋管形，高溫爐用弓形絲或帶，對于爐膛表面積小者采用低壓供電。

　　同常規(guī)高溫爐(RX3，RJ2)比較，SLV-Ⅰ型爐有如下特點(diǎn)：

　　(1)在箱式爐后墻和爐頂安裝電熱絲，加上內(nèi)爐門擋熱，使?fàn)t溫均勻度達(dá)到圓形爐膛的水平。井式爐的爐蓋為雙層，上層為密封蓋，下層用來絕熱。

　　(2)爐子不漏氣，工件進(jìn)爐后，高效率的低壓變壓排氣充氣系統(tǒng)可很快排除爐膛中的空氣和水蒸氣，而后自行注入適量有機(jī)液體，徹底消除爐膛中的殘余氧和水份，工件即使長期加熱也無氧化皮產(chǎn)生。

　　(3)爐襯采用特殊形狀的輕質(zhì)擱絲垛，盡可能少用耐火磚，陶瓷纖維占整個(gè)爐襯材料的1/2以上，爐子蓄熱和散熱少、升溫快、保溫好、熱效率高。

　　(4)采用智能化儀表控溫，輸出功率自動調(diào)節(jié)，保溫時(shí)的功率只須額定功率的1/3~1/4；具有超溫報(bào)警、超溫?cái)嚯姟⒆詣訌?fù)位功能，控溫精度達(dá)±1℃。按用戶要求對于大型模具可用電腦進(jìn)行程序控溫。

　　(5)用途廣，柔性大。除了替代在空氣中加熱的箱式電阻爐外，可用來處理各類模具(指熱處理后需要磨加工的模具)，而不用真空爐和鹽浴爐，顯著降低生產(chǎn)成本，比真空爐產(chǎn)量提高一倍，處理成本降低1/2~2/3，節(jié)約電耗和防止污染，比鹽浴爐電耗降低50%左右。

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