井式氮化爐為圓形結構。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)加熱的設計方式,將爐體分為上下兩個區(qū),進行加熱。井式氮化爐通過介質流量控制系統(tǒng)及爐壓檢測裝置控制;爐內氣氛及壓力,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。該設備裝有滴液裝置,也可進行氣體氮碳共滲(軟氮化)處理。當在不用通氨氣和滴注裝置時,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,二階段的溫度常低于560攝氏度。
2.滲氮時間:滲氮層隨滲氮時間延長而增厚。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;隨保溫時間延長,氮化物聚集長大,硬度下降。溫度越高,時間越長,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%,氣氛中氫的體積分數(shù)達52%,產生脫氮作用,大量氮分子和氫分子停滯于零件表面,使氮原子不被吸收,滲層減薄;一階段或二階段滲氮,強滲氨分解率分18%-30%,擴散時氨分解率為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,也可以使升溫速度小于50攝氏度/h,在接近保溫時間時,應加大氨量,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,使爐氣壓力達到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,不能點燃排氣管,在升溫階段氨分解率可達70%,爐氣中氨的體積分數(shù)大于95%時,可減少氨流量,并保持爐內正壓。
3.保溫:當溫度達到工藝規(guī)定溫度后,調節(jié)氨流量,使氨分解率控制在18%~35%,并開始計算保溫時間,這時爐壓在200-600Pa,在滲氮過程中,采用調節(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,爐溫上下偏差應小于5oC,在接近保溫結束時,應從取樣孔中取出試樣,進行必要的分析。
1.設備準備
1)滲氮前對控溫儀表、液氨瓶、流量計、氨分解測定儀、各種管路系統(tǒng)做全面檢查,保證設備的正常運行和使用,爐內溫差應小于±10oC
2)干燥劑常用氧化鈣、氯化鈣等,常用焙燒過的氧化鈣,如失效應更換或烘干
3)滲氮介質用水的體積分數(shù)小于0.2%的液氨為好
4)根據(jù)零件的形狀、尺寸、質量和技術要求,準備好吊具,使用前應認真檢查是否完好可靠,并清洗干凈
2.零件的準備
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,不能及時處理的零件須涂油保護,以免生銹
2)易畸變的零件,應預測畸變量,并做好記錄
3)試樣的材質及預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)認真清洗零件,吊裝入爐時,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:在滲氮整個階段結束后,關閉排氣閥門,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)向爐內通入少量氨氣,使爐子保持正壓,爐溫降至150攝氏度以下可停止供氨出爐,零件出爐應避免碰撞。