橫瀝熱處理加熱介質控製分四大類:
熱處理加熱介質主要可控氣氛、真空、液體和固體介質等。
1 可控氣氛
常采用的可控氣氛有吸熱式氣氛、放熱式氣氛、滴注式氣氛、氨分解氣氛和氨基氣氛等,其中以吸熱式氣氛應用較廣。
(1) 原料氣,製備可控氣氛的原料氣種類很多,有液化石油氣、天然氣、城市煤氣及發生爐煤氣等。但由於城市煤氣和發生爐煤氣的成分波動大,硫含量高,難以準確控製碳勢。高的硫含量會腐蝕工件和爐襯,又會使發生爐中的催化劑中毒,不宜采用。常采用的原料氣是天然氣和液化石油氣。
(2) 發生器,發生器氣體成分和壓力要穩定,並滿足工藝要求。發生器氣體成分可采用露點儀或CO2 紅外儀進行控製。一般不希望露點值太低,以減少炭黑的形成。炭黑會降低催化劑活性,使氣體成分波動,導致碳勢失控。
(3) 熱處理爐中的氣氛
①采用露點儀、CO2 紅外儀、氧探頭、電阻探頭等對熱處理爐內氣氛碳勢進行測量,對爐內氣氛碳勢的控製或監控應采用自動控製裝置。
② 工件進入可控氣氛爐加熱之前,必須清理表麵的氧化皮、油、潤滑脂及水分,以免表麵附著的這些物質與氣氛作用,影響工件表麵與爐氣反應平衡,降低表麵質量。
③ 冷卻介質產生的煙霧、蒸氣不得進入爐膛。
④ 導人爐內的氣氛不得直接衝刷工件,以防止局部過熱或溫度不足。
⑤ 載氣、富化氣和添加氣的管路上均應設置流量計和調節閥,便於控製爐氣,保證成分穩定。
⑥ 保護氣氛加熱爐使用的氧氣、氮氣和氫氣應符合JB/T 7530-2007 的要求。
2 真空
金屬在一定真空度下加熱時,可以避免氧化脫碳,保持表麵光亮。此外,還具有脫脂、除氣、表麵氧化物分解和合金元素揮發等效應。
3 鹽浴
工件在鹽浴中的加熱質量與鹽浴和鹽浴校正劑的品質有關,加強對鹽浴及鹽浴校正劑的控製,可以減少鹽浴熱處理時的氧化、脫碳和腐蝕等缺陷。
4 保護塗料
熱處理保護塗料用於結構鋼、工模具鋼、不鏽鋼、高溫合金和鈦合金等工件,在空氣爐中加熱時能減少或防止氧化脫碳及合金元素貧化。根據JB/T 5072-2007 《熱處理保護塗料一般技術要求》中的有關規定,控製保護塗料具有如下使用性能:
(1) 總脫碳層深度應小於或等於0.075mm。
(2) 保護塗料的粘度應為25 - 65S(浸塗或刷塗) ,或16 -45S (噴塗) 。
(3) 原料粒度應不大於45mm ,使用中如有粗大顆粒,可用200目銅絲網過濾。
(4) 塗料對被保護金屬具有良好潤濕性,塗層均勻完整,無瘤痕,附著性能好。
(5) 塗層在室溫下, 2h 能幹燥固化,在60-100° 溫度範圍內30min 能幹燥。
(6) 塗層應具有良好的剝落性能,工件水冷、淬火時, 90% 以上的塗層麵積能自行剝落油淬時, 80% 以上的塗層麵積能自行剝落,且殘留塗層易清除,剝落塗層不汙染淬火介質。
(7) 保護塗料中的組分不能損傷和汙染工件,加熱過程中不放出有毒氣體或物質。