Кантроль атмасферы ў працэсе спякання спечанай сталі і яе эксплуатацыйныя характарыстыкі

Спеканне атмасферы і яе выбар

Калі разглядаць толькі спяканне вугляродзістай сталі, атмасфера спякання, якая выкарыстоўваецца ў прамысловасці парашковай металургіі,-гэта вадарод, азот, азот + вадарод (патэнцыял вугляроду або без яго), распад аміяку, эндатэрмічны газ, эндатэрмічны газ + азот, сінтэз Для газу і вакууму правільны выбар атмасферы спякання патрабуе разумення характарыстык і характарыстык розных атмасфер спекання, а таксама выбару ў адпаведнасці з прынцыпамі забеспячэння якасці і зніжэння выдаткаў.

Вадарод - моцная аднаўленчая атмасфера. Многія людзі лічаць, што вадарод валодае пэўным эфектам обезуглероживания, але гэта шмат у чым залежыць ад чысціні выкарыстоўванага вадароду, а не самога вадароду. Як правіла, вадарод пасля электролізу або каталітычнага пераўтварэння змяшчае пэўную колькасць прымешак, напрыклад, H2O, O2, CO і CH4 і г.д., часам агульная колькасць можа дасягаць прыкладна 0.5%. Таму лепш сушыць і ачышчаць яго перад ужываннем, каб знізіць утрыманне кіслароду і кропку расы. Аднак з -за высокай цаны вадароду чысты вадарод рэдка выкарыстоўваецца ў якасці атмасферы спякання, калі няма асаблівых прычын.

Азот - бяспечны і танны інертны газ, але паколькі чысты азот не мае магчымасці аднаўлення пры тэмпературы спякання, чысты азот рэдка выкарыстоўваецца ў якасці атмасферы спякання пры вытворчасці традыцыйнай сталі з парашковай металургіі. У апошнія гады па меры зніжэння выдаткаў на ачыстку азоту і паляпшэння герметычнасці спекальнай печы азот таксама пачалі выкарыстоўваць у якасці атмасферы спякання для спекания вугляроднай сталі.

У апошнія гады азотна-вадародная сумесь усё часцей выкарыстоўваецца пры спяканні вугляродзістай сталі. Азот/вадарод звычайна выкарыстоўваецца паміж 95/5-50/50. Гэтая сумесь мае пэўную ступень скарачальнасці, і кропка расы можа дасягаць ніжэй -60 ℃, наогул кажучы, неабходна дадаць пэўную колькасць CH4 або C3H8, каб падтрымліваць пэўны патэнцыял вугляроду пры выкарыстанні гэтага газу пры 1050-1150 ℃ пры спяканні вугляродзістай сталі вышэй 1250 ℃ не трэба кантраляваць патэнцыял вугляроду. Гэтая сумесь можа быць выкарыстана для спекания хромосодержащих сплаваў на аснове жалеза ніжэй 1120 ° C без акіслення.

Раскладзены аміяк атрымліваецца шляхам раскладання газу аміяку праз нагрэты каталізатар, у тым ліку 75% H2 і 25% N2. Але наогул кажучы, невялікая колькасць неразкладзеных малекул аміяку заўсёды застаецца ў раскладзеным аміяку. Калі яны кантактуюць з гарачым металам пры высокіх тэмпературах, яны распадаюцца на высокаактыўныя атамы вадароду і азоту, тым самым азотуючы метал. Нядаўнія даследаванні паказалі, што пры належным кантролі спяканне AstaloyCrM пры 1120 ° C раскладае і аманізуе сумесь 90N2/10H2 з больш моцным аднаўленнем. Асноўная прычына ў тым, што гэтыя актыўныя атамы вадароду, якія толькі што былі раскладзены ў працэсе спякання, больш эфектыўныя, чым 90N2/ Вадарод у змешаным газе 10H2 мае больш моцную аднаўляльнасць і можа эфектыўна паменшыць аксідны пласт за межамі часціц AstaloyCrM. Каб ачысціць і раскласці аміяк, вы можаце прапусціць яго праз ваду і высушыць, або выкарыстоўваць актываваны гліназём або малекулярнае сіта, каб выдаліць пакінуты. Увесь аміяк выдаляецца.

Эндатэрмічны газ-гэта разнавіднасць змешанага газу, які атрымліваецца шляхам змешвання вуглевадароднага газу (CH4 або C3H8) з паветрам у пэўнай прапорцыі, папярэдняга нагрэву пры 900-1000 ° C і каталітычнага ператварэння з дапамогай каталізатара з аксіду нікеля. У залежнасці ад суадносін паветра і вугальнага газу працэс пераўтварэння суправаджаецца эндатэрмічнымі або экзатэрмічнымі рэакцыямі. Атрыманы змешаны газ называецца эндатэрмічным газам або экзатэрмічным газам, і рэакцыя можа быць наступнай:

CmHn+m(O2+3.774N2)—mCO+n/H2+1.887mN2

Калі вышэйапісаную рэакцыю трэба выканаць цалкам, гэта значыць увесь C ў CmHm толькі што ўступіў у рэакцыю з O2 у паветры, неабходны паветра/газ павінен быць m/2 (1+3.774), што складае 2.387 м. Напрыклад, калі выкарыстоўваецца вуглевадародны газ CH4, неабходны паветра/газ павінен складаць 2.387, а змешаны газ, які вырабляецца ў гэты час, уключае 40.9% H2, 38.6% N2 і 20.5% CO. Пасля рэакцыі змешаны газ змяшчае H2 Утрыманне CO і CO памяншаецца з павелічэннем паветра/газу, але ўтрыманне H2O і CO2 павялічваецца. Гэта таксама паказвае, што патэнцыял вугляроду ў змешаным газе пасля рэакцыі памяншаецца з павелічэннем паветра/газу, а прадукцыйнасць акіслення павялічваецца. Гэта таксама асноўная прычына, чаму экзатэрмічны газ рэдка выкарыстоўваецца пры спяканні сталі, якая змяшчае вуглярод, і большасць эндатэрмічных газаў.

Наогул кажучы, змешаны газ, які выпрацоўваецца паветрам/газам у межах 2.0-3.0, называецца паглынальным гарачым газам, а змешаны газ, які выпрацоўваецца, калі стаўленне больш за 5.0, называецца экзатэрмічным газам. Узаемасувязь паміж кропкай расы эндатэрмічнага газу, які выпрацоўваецца з CH4 у якасці сыравіны, і паветрам/газам паказвае, што паветра/газ падымаецца толькі з 2.4 да 2.5, а кропка расы вырабленага змешанага газу павышаецца ад -25 ° C да вышэй 0 ° C. Такім чынам, калі карыстальнікі самастойна вырабляюць эндатэрмічны газ, яны павінны звярнуць асаблівую ўвагу на кантроль суадносін паветра і газу ў сыравіне (пажадана не больш за 2.4) для атрымання эндатэрмічнага газу з дастаткова нізкай кропкай расы. У змешаным газе пасля рэакцыі суадносіны розных газаў адпавядае суадносінам у канцы рэакцыі, якое звычайна складае (1000-1100 ° С).

Пасля рэакцыі, калі тэмпература газу зменіцца, зменіцца вугляродны патэнцыял змешанага газу, кропка расы і суадносіны розных газаў. Многія вытворцы парашковай металургіі выкарыстоўваюць адзін экзатэрмічны генератар газу для забеспячэння неабходнай атмасферы спякання для некалькіх печаў для спякання адначасова праз трубаправод. Тэмпература атмасферы была зніжана да дасягнення печы для спякання. . Калі ізаляцыя трубаправода дрэнная, а тэмпература сценкі трубаправода ніжэйшая за 800 ° C, то частка вугляроду ў змешаным газе будзе адкладацца на сценцы трубаправода ў выглядзе сажы. Іншымі словамі, калі змешаны газ падаграваецца да тэмпературы спякання ў печы для спякання, яго вугляроднае цяпло значна ніжэйшае за патэнцыял вугляроду, які можа забяспечыць эндатэрмічны газавы генератар.

У гэтым выпадку ў печ для спякання неабходна дадаць адпаведную колькасць метану або прапану, каб забяспечыць патэнцыял вугляроду ў печы. Цяпер некаторыя замежныя вытворцы парашковай металургіі пачалі ўсталёўваць невялікі эндатэрмічны генератар газу побач з кожнай печкай для спякання і выкарыстоўваць эндатэрмічны газ, які толькі што быў атрыманы непасрэдна ў печы для спякання без астуджэння, каб пазбегнуць уплыву на атмасферу спякання з -за перападаў тэмпературы . . Яшчэ варта нагадаць, што нават пры каталітычным дзеянні каталізатара з аксіду нікеля невялікая колькасць вуглевадароднага газу (CH4 або C3H8 і г.д.) застаецца ў змешаным газе, атрыманым пасля транспарціроўкі. Акрамя таго, паміж газамі пры тэмпературы 900-1100 ℃ Пасля таго, як рэакцыя дасягне раўнавагі, будзе выпрацоўвацца невялікая колькасць CO2 і H2O (газападобныя), якія перад ужываннем неабходна высушыць.

Даданне азоту ў эндатэрмічны газ можа знізіць адноснае ўтрыманне CO, CO2 і H2O ў эндатэрмічным газе, каб засцерагчы адчувальнасць атмасферы да патэнцыялу вугляроду і кропкі расы і палегчыць некаторыя каэфіцыенты карэляцыі ў атмасферы спякання з кантролем.

Сінтэтычны газ - гэта метад, прапанаваны замежнымі вытворцамі печаў для спякання ў апошнія гады для непасрэднай генерацыі (разбаўлення) эндатэрмічнага газу ў печы для спякання (без неабходнасці эндатэрмічнага генератара газу па -за печы). Ён змешвае газападобны метылавы спірт і азот у пэўнай прапорцыі, а затым непасрэдна перадае яго ў спякальную печ. У зоне высокатэмпературнага спякання будуць адбывацца наступныя рэакцыі:

CH3OH — CO+2H2

Паколькі суадносіны СО і Н2 у раскладзеным газе роўныя суадносінам эндатэрмічнага газу, атрыманага звычайным метадам з СН4, і змешаны азот можна аб'яднаць для сінтэзу змешанай атмасферы з тым жа складам, што і эндатэрмічны газ (1 л Метан адпавядае 1.05 нм3 азоту). Яго самая вялікая перавага ў тым, што ён не патрабуе эндатэрмічнага генератара газу па -за печы. Акрамя таго, карыстальнікі могуць змешваць розную колькасць азоту для атрымання разведзенага эндатэрмічнага газу ў адпаведнасці са сваімі патрабаваннямі.

Вакуум таксама з'яўляецца своеасаблівай спекальнай атмасферай, якая ў асноўным выкарыстоўваецца для спякання нержавеючай сталі і іншых матэрыялаў, але звычайна не выкарыстоўваецца для спякання вугляродзістай сталі.

Фізічныя ўласцівасці спякотнай атмасферы

Большасць дакументаў і справаздач аб спечанай атмасферы ў асноўным абмяркоўваюць хімічныя паводзіны паміж рознымі спекаемымі атмасферамі і спечаным целам падчас спекания, але рэдка абмяркоўваюць уплыў фізічных уласцівасцяў розных атмасфер на спяканне, хоць у многіх выпадках гэта не можа быць ігнаравацца. Напрыклад, розніца ў глейкасці газу прывядзе да градыенту хімічнай канцэнтрацыі спечанага цела ад паверхні ўнутр уздоўж адтуліны, уплываючы тым самым на паверхневыя ўласцівасці спечанага цела. Для іншага прыкладу, цеплаёмістасць і цеплаправоднасць розных газаў аказваюць вялікі ўплыў на час спякання і хуткасць астуджэння. У гэтым раздзеле для даведкі чытачоў прыводзяцца асноўныя фізічныя ўласцівасці некаторых атмасфер спекання пры розных тэмпературах (каля тэмпературы спякання).

Прыклады праблем, звязаных з атмасферай падчас спякання

1 Прыклады расколін на паверхні дэталяў пры дэпарафінацыі

Калі выкарыстоўваецца сеткаватая ізаляцыйная печ, а эндатэрмічны газ выкарыстоўваецца ў якасці атмасферы спякання, калі хуткасць павышэння тэмпературы і атмасфера ў зоне дэпарафінізацыі не кантралююцца належным чынам, на паверхні ўзнікне расколіна. Многія людзі думаюць, што гэта з'ява звязана з хуткім раскладаннем змазкі. Гэта выклікана, але гэта не так. Сапраўдная прычына ў тым, што чадны газ у эндатэрмічным газе раскладаецца на цвёрды вуглярод і вуглякіслы газ у дыяпазоне тэмператур 450-700 ℃ пад каталізам жалеза, нікеля і іншых металаў. Гэта толькі што адкладзены цвёрды вугаль у порах спеченного цела, які пашырае яго аб'ём і выклікае згаданую з'яву паверхневага парэпання.

Якасць дэталяў змяняецца ў залежнасці ад тэмпературы падчас спекання ў розных атмасферах. Сярод іх атмасфера 3 - гэта сухі эндатэрмічны вугальны газ, а атмасфера 4 і 5 - эндатэрмічны вугальны газ, дабаўлены з рознай колькасцю вадзяной пары. Можна бачыць, што ў працэсе спякання якасць дэталяў пачынае зніжацца прыкладна пры 200 ° C, а гэта значыць, што цвёрдая змазка ўнутры яго бесперапынна раскладаецца і перапаўняе цела спекання, зніжаючы яго якасць. Вядома, калі ў змешаным парашку няма цвёрдай змазкі, вышэйзгаданай з'явы не існуе. Калі выкарыстоўваць тры вышэйпералічаныя атмасферы, чым больш сухая атмасфера ад якасці спечанага цела пры тэмпературы каля 450 ° C, тым больш сур'ёзнай будзе гэтая з'ява.

Але што цікава, пры выкарыстанні газу 3 (сухога эндатэрмічнага газу) адбываецца паверхневае парэпанне незалежна ад наяўнасці цвёрдых змазачных матэрыялаў, што сведчыць аб тым, што гэта не звязана непасрэдна з дэпарафінізацыяй воску, а ў расколінах знаходзіцца газ, багаты вугляродам. З'ява, мы можам пацвердзіць правільнасць прыведзенага вышэй тлумачэння.

Ёсць некалькі спосабаў пазбегнуць узнікнення вышэйзгаданага з'явы парэпання. Самае прамое-змяніць атмасферу спякання з эндатэрмічнага газу на вадародна-азотную сумесь без расколін ламаных ліній. Калі атмасферу спякання змяніць немагчыма, ёсць два метады. Адным з іх з'яўляецца выдзіманне часткі эндатэрмічнага газу, які змяшчае вадзяную пару, у зону дэпарафінізацыі печы для спякання. Аднак гэты метад цяжка атрымаць стабільны кантроль у рэальнай працы.

Кантроль паветранага патоку ў спекальнай печы дрэнны, і з'ява высокай атмасферы кропкі расы, якая трапляе ў зону спякання, можа паўплываць на якасць спякання. Другі і лепшы спосаб - павялічыць хуткасць нагрэву дэталяў у зоне дэпарафінізацыі печы для спякання, каб яна прайшла 450 як мага хутчэй. У зоне, дзе пры -600 ° С адбываецца расколіна, звычайна для такой з'явы прызначана так званая хуткая дэпарафінізацыя.

2 Прыклад спякання AstaloyCrM

Металічны хром шырока выкарыстоўваецца ў легаванай сталі з -за яго нізкай кошту і добрага ўзмацняльнага эфекту. Аднак спечаная сталь, якая змяшчае хром, сутыкнецца з многімі праблемамі ў працэсе вытворчасці. Адным з іх з'яўляецца вытворчасць хромосодержащего жалезнага парашку, які павінен прайсці строгі працэс распылення і аджыгу, каб атрымаць парашок сыравіны з меншым утрыманнем кіслароду і вугляроду. .

Honganas AB з Швецыі ў цяперашні час з'яўляецца адзіным вытворцам у свеце, які можа вырабляць гэты сыравінны парашок па нізкіх коштах. Другое: нават калі можна атрымаць высакаякасны хромзмяшчальны парашок жалеза, калі спеканне і тэмпературу асяроддзя, асабліва атмасферу спякання, немагчыма добра кантраляваць, яно будзе больш акісляцца падчас спякання і акіслення, і прадукцыйнасць спякання будзе зніжана.

Тэрмадынамічныя разлікі і вялікая колькасць эксперыментаў даказалі, што калі эндатэрмічны газ выкарыстоўваецца ў якасці атмасферы спякання AsaloyCrM, патрабаванні да спекання не могуць быць выкананы, нават калі кропка расы вельмі нізкая.

Іншымі словамі, для спекания AsaloyCrM можна выкарыстоўваць толькі чысты вадарод або вадародна-азотную сумесь. У цяперашні час большасць апошніх выкарыстоўваецца. , Доля вадароду складае 5%-20%. Чытачу варта нагадаць не толькі аб забеспячэнні складу атмасферы спякання, але і аб якасці атмасферы спякання.

Так званая якасць тут адносіцца да ступені акіслення ў спекаемай атмасферы, якая звычайна калібруецца па парцыяльным ціску кіслароду ў атмасферы. Пры спяканні пры 1120 ℃, калі парцыяльны ціск кіслароду ў атмасферы ніжэй за 1 × 10-14Pa, акісленне не адбудзецца ў працэсе спякання.

Пры паніжэнні тэмпературы, каб прадухіліць акісленне, парцыяльны ціск кіслароду ў атмасферы павінен быць нават нізкім. Гэта таксама можа гарантаваць, што AsaloyCrM, спечаны пры 1125 ℃, не будзе акісляцца пры 1 × 10-14Pa. Прыведзены вышэй разлік быў пацверджаны эксперыментальнымі дадзенымі.

Калі ласка, захавайце крыніцу і адрас гэтага артыкула для перадруку: Кантроль атмасферы ў працэсе спякання спечанай сталі і яе эксплуатацыйныя характарыстыкі

Мінге Кампанія па ліццё пад ціскам прызначаны для вытворчасці і забяспечваюць якасную і высокаэфектыўную ліццёвую дэталь (асартымент ліцейных частак для металу ў асноўным уключае Тонкасценнае ліццё,Кастынг гарачай камеры,Халодная камера ліцця пад ціскам), Круглы сэрвіс (служба ліцця пад ціскам,Апрацоўка з ЧПУ,Выраб цвілі, Апрацоўка паверхні). Любыя замовы для ліцця пад ціскам з алюмінія, ліцця пад магніем або замакам / цынкам і іншыя патрабаванні да адлівак можна звязацца з намі.

Пад кантролем ISO9001 і TS 16949 усе працэсы ажыццяўляюцца праз сотні сучасных машын для ліцця пад ціскам, 5-восевых машын і іншых установак, пачынаючы ад бластеров і заканчваючы пральнымі машынамі Ultra Sonic. Minghe мае не толькі сучаснае абсталяванне, але і прафесійнае абсталяванне каманда вопытных інжынераў, аператараў і інспектараў, каб спраектаваць дызайн заказчыка.

Кантрактны вытворца адлівак з штампаў Магчымасці ўключаюць алюмініевыя часткі для ліцця пад ціскам ад халоднай камеры ад 0.15 фунта. да 6 фунтаў., хуткая налада змены і апрацоўка. Паслугі з дадатковай вартасцю ўключаюць паліроўку, вібрацыю, зняцце задзірын, дробеструйную апрацоўку, афарбоўку, пакрыццё, пакрыццё, зборку і аснастку інструментаў. Матэрыялы, з якімі працавалі, уключаюць такія сплавы, як 360, 380, 383 і 413.

Дапамога ў дызайне ліцця пад ціскам / адначасовыя інжынерныя паслугі. Спецыяльны вытворца прэцызійных адлівак з цынка. Могуць вырабляцца мініяцюрныя адліўкі, адліўкі пад высокім ціскам, адліўкі з некалькіх слайдаў, звычайныя адлівачныя формы, адліўкі пад штампы і незалежныя адліўкі, а таксама адліваныя вырабы з паражніной. Адліўкі могуць вырабляцца з даўжынёй і шырынёй да 24 цаляў у +/- 0.0005 цалі.  

ISO 9001: 2015 сертыфікаваны вытворца адліванага магнію, Магчымасці ўключаюць ліццё пад ціскам магнію пад высокім ціскам да 200 тон гарачай камеры і 3000 тон халоднай камеры, дызайн інструментаў, паліроўка, ліццё, апрацоўка, афарбоўка парашкамі і вадкасцямі, поўны кантроль якасці з магчымасцямі ШМ , зборка, упакоўка і дастаўка.

Сертыфікавана ITAF16949 Дадатковая служба кастынгу ўключае ліцця па выплавляемым мадэлям,ліццё пяску,Гравітацыйны ліццё, Кастынг страчанай пены,Цэнтрабежны кастынг,Вакуумнае ліццё,Пастаянная ліццё цвілі, .Можнасці ўключаюць EDI, інжынерную дапамогу, цвёрдае мадэляванне і другасную апрацоўку.

Ліцейныя галіны Тэматычныя даследаванні дэталяў для: Аўтамабіляў, ровараў, самалётаў, музычных інструментаў, плаўсродкаў, аптычных прыбораў, датчыкаў, мадэляў, электронных прылад, карпусоў, гадзін, машын, рухавікоў, мэблі, ювелірных вырабаў, прылад, тэлекамунікацый, асвятлення, медыцынскіх прыбораў, фатаграфічных прылад, Робаты, скульптуры, гукавое абсталяванне, спартыўнае абсталяванне, інструменты, цацкі і многае іншае. 

Што мы можам дапамагчы вам зрабіць далей?

∇ Перайдзіце на галоўную старонку для Ліццё пад ціскам Кітай

By Вытворца ліцця пад ціскам Minghe | Катэгорыі: Карысныя артыкулы |матэрыял Ключавыя словы: Алюмініевае ліццё, Цынкавае ліццё, Ліццё магніем, Тытанавы ліццё, Ліццё з нержавеючай сталі, Ліццё з латуні,Бронзавы ліццё,Кастынг відэа,Гісторыя кампаніі,Алюмініевае ліццё пад ціскам | Каментарыі адключаны