低真空变压热处理技术的特点和工艺特点

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)真空技术网整理 作者:真空技术论坛转载

1、低真空变压热处理技术的特点

  用低真空变压原理制造的SLV型和WLV型炉,可克服“老三炉”(老式箱式炉、井式炉和盐浴炉)存在的缺点,拥有真空炉和可控气氛炉的一些优点,可实现无氧化加热,又可实现可控气氛加热,售价低、维修易。此外,此项技术还拥有自动改变炉压的功能,从而达到快速排气和提高渗碳、渗氮速度之目的。现把其特点介绍如下:

1.1、工作原理

  上世纪80年代初,在研制高速钢工具氧氮共渗技术时,开始用低真空原理制造设备和试验配套工艺(即低压氧氮共渗技术),工件在设定的低真空上限下限范围内自行循环加热,炉气在设定的时间周期内自行反复吐故纳新,解决了工件在渗氮、渗碳过程的密装生产、炉气老化、渗层均匀性等难题;根据适当增加炉压可增加N、C原子渗速[2~4],在低真空变压的基础上增加正压变压的工艺过程。这种先在低真空范围变压加热,接着进行正压变压加热的工艺及其设备称为低真空变压热处理技术。炉膛在低真空至正压大范围变压加热,以中性气体迅速置换炉膛中的空气、水分等氧化物质,而后充以工艺规定的渗剂,使工件在设定的气氛中加热,加热后如果在炉内冷却即可实现无氧化、无脱碳淬火;如果加热后在炉外冷却,则工件从炉中取出时同空气接触,产生少量氧化而实现少无氧化加热。

1.2、工艺特点

  低真空变压热处理炉可实现优良的热处理工艺,并具有清洁、节能、少无氧化、密装生产、快速、高效等优点。

  (1)加热过程的低真空变压,可借助中性气体迅速排除炉膛中的空气,而后再以少量的有机液体或液化气消除炉膛中残余氧和水蒸气,实现工件的少无氧化加热。辅料消耗比常规的可控气氛炉(或保护气氛炉)减少50%以上。

  (2)化学热处理时借助低真空变压,渗剂可定向流动的特点,在迅速排除工件周围的老化气氛后,新鲜渗剂立即迅速扩散到炉膛各处,工件上的小孔、盲孔孔壁及压紧面均可得到满意的渗层,从而实现工件密装生产。

  (3)可将单一元素的炉气迅速改变为两类元素(强化型元素和润滑型元素)的多元素共渗气氛,并在质量上和数量上予以精控(质量上控制就是控制炉气各成分的百分比,数量上控制就是控制炉气的总压力)。由于几种元素同时渗入的互相促进作用,渗速加快,工艺周期明显缩短。

  (4)因炉压适当提高可缩短渗氮和渗碳时间[2~4],低真空变压设备可随时迅速把炉压调至渗速最高的范围,从而缩短工艺周期,实现快速、高效和低耗的化学热处理。

  (5)低真空变压处理过程,可随意改变炉气成份,实现可控气氛加热。

  (6)处理过程可随时打开炉盖取出试样或工件检查硬度和金相,合格出炉,不合格继续处理,从而保证每一炉的质量。

2、低真空变压热处理设备2. 1 SLV-Ⅰ型低真空变压少无氧化加热炉

  此炉最高加热温度1150℃(分箱式和井式两种炉型),采用无罐式结构,耐火炉衬砌在炉壳内,并与侧壁脱离,是一种特殊结构的冷壁式炉,不必像真空炉那样整个炉壳通水冷却,只在炉门密封处通水冷却,使水耗和电耗显著减少;安装自动换气装置,实现自动进排气。炉门同炉体接触处用橡胶密封,炉衬采用装配式结构,多用陶瓷纤维,尽量少用耐火砖,并在其外表涂多晶矿化黑陶瓷涂料;增设内炉门,炉底中部安装布气盘,让中性、惰性等气体自行定量、定时地进入炉膛,也可从炉顶滴入有关保护液,使工件加热后达到少、无氧化的要求。后墙和炉顶配装热电偶,分别用于控制和记录炉膛温度。采用智能化程序控温,具有超温报警,超温断电,自动复位及输出功率自动调整等功能。中温炉的电热元件为螺旋管形,高温炉用弓形丝或带,对于炉膛表面积小者采用低压供电。

  同常规高温炉(RX3,RJ2)比较,SLV-Ⅰ型炉有如下特点:

  (1)在箱式炉后墙和炉顶安装电热丝,加上内炉门挡热,使炉温均匀度达到圆形炉膛的水平。井式炉的炉盖为双层,上层为密封盖,下层用来绝热。

  (2)炉子不漏气,工件进炉后,高效率的低压变压排气充气系统可很快排除炉膛中的空气和水蒸气,而后自行注入适量有机液体,彻底消除炉膛中的残余氧和水份,工件即使长期加热也无氧化皮产生。

  (3)炉衬采用特殊形状的轻质搁丝垛,尽可能少用耐火砖,陶瓷纤维占整个炉衬材料的1/2以上,炉子蓄热和散热少、升温快、保温好、热效率高。

  (4)采用智能化仪表控温,输出功率自动调节,保温时的功率只须额定功率的1/3~1/4;具有超温报警、超温断电、自动复位功能,控温精度达±1℃。按用户要求对于大型模具可用电脑进行程序控温。

  (5)用途广,柔性大。除了替代在空气中加热的箱式电阻炉外,可用来处理各类模具(指热处理后需要磨加工的模具),而不用真空炉和盐浴炉,显著降低生产成本,比真空炉产量提高一倍,处理成本降低1/2~2/3,节约电耗和防止污染,比盐浴炉电耗降低50%左右。

  低真空变压热处理技术的特点和工艺特点为真空技术网首发,转载请以链接形式标明本文首发网址。

  http://www.chvacuum.com/application/heat/061137.html

  与 真空热处理 变压热处理 热处理炉 相关的文章请阅读:

  真空热处理http://www.chvacuum.com/application/heat/