什么情况在箱式炉加热时防止工件的氧化和脱碳?
利用煤炉、油炉、煤气炉、箱式电炉加热工件时都有可能使工件氧化与脱碳,必须采取措施加以防止。在设备完善的情况下,最好的办法是通入保护气体,然而在大部分的中、小型企业中,目前尚难办到。故介绍几种简单易行的办法,在条件许可时采用。
(1)装箱加热法
将工件装入密闭的箱内加热,以减少氧化气氛与工件接触。因这种方法比较麻烦,效率也不高,所以采用不多
(2)表面涂覆膏剂法
这种方法是自己制备一些具有抗氧化、防脱碳能力的膏剂,涂覆在工件表面,在加热期间起到防止氧化的作用。膏剂配方如下。
①由滑石粉与水玻璃混合而成。将滑石粉搅拌到水玻璃液中,能够均匀地涂覆到工件表面,自然干燥。如果干燥过程中出现裂缝,再次用此膏剂修补
②90%石墨粉+10%黄血盐。用棉子油调成。用这种膏剂物在工件表面涂上一层1~2mm的保护层,并晾干。
这种方法的优点是不需要特殊设备,成本低,简单易行。但它也有最严重的缺点,一是膏剂在加热过程中有开裂和剥落的危险,因此,也有出现局部氧化与脱碳的可能;二是膏剂存在于工件表面上,影响淬火质量(降低冷却剂的冷却能力和膏剂物脱落在淬火剂内会改变冷却剂的冷却速度);三是淬火工件不易清洗;四是涂有膏剂物的工件加热时产生大量的烟雾,对加热炉和环境不利。
(3)木炭粉覆盖法
这种方法是将工件装人炉内,工件上面用木炭粉,或木炭粉与
适量的铁屑及炉渣(粒度1~4mm)等为保护剂,覆盖在工件上这个方法的优点是简单易行,成本也低,但它必须适当延长加加热过程中也起到保护作用。
在热处理生产实践中,对某些大型或者特殊形状的工件采用盐热时间,以保证工件的加热质量
浴炉加热时上述保护方法都不方便。如果必须采用箱式电炉或反射炉加热时,这些大型或者特殊形状的工件,可按如下方法防止工件的氧化与脱
(1)箱式电炉
首先应将炉温升至高出所需温度30~50℃,并用托盆将一定数量的本炭粉置于炉膛中,使木炭与空气作用生成足够数量的co从而使炉气呈中性状态,然后将工作装入,这样可以减轻或防止工件的氧化与脱碳。
(2)火焰反射炉(煤炉、油炉或煤气炉)
①首先将空炉升温到比要求的加热温度高出30~50℃,然后把工件装入炉中
②装完炉后立刻往炉中均匀地撒上几铁锹废钢屑(注意不要撒在工件上),然后关上炉门
③装好炉后应把扒灰口堵住1/2或1/3(煤炉),控制供给燃烧的空气量。
④根据工件大小不同,在出炉前10~20min,炉口再撒一层废钢屑。可比第一次少撒一些
这一操作的原理是:高温入炉,可以减少工件在炉内的停留时间,堵住扒灰口的一部分使空气供应不足,因而会产生较多的co,成为自然的保护气体。如果使用箱式油炉或煤气炉时,则应适当增大油与煤气的供给量。撒钢屑的目的,是把多余的氧化气体与其作用,从而减少它与工件的作用,但应当注意这种操作不能把煤炉的灰口堵得太多,这样会使炉温降低;同时不能用铸铁屑代替钢屑，这是因为铸铁屑太过于细碎。撒到楼中口与毒气接触面面积没有钢屑那样大的缘故。
工件在热处理中的加热,必须尽可能地提高加热速度,以提高生产能力,降低消耗。但加热速度不能无限制地提高,这是因为,一方面它受到设备能力的限制;另一方面,太快的加热速度还有引起工件变形和开裂的危险。因此,在热处理实践当中,为给工件制定出合理的加热速度,以达到最好的经济效果,必须从下列几个方面来考虑工件的加热方法和加热速度。(1)钢的化学成分
我们知道,钢的含碳量与合金元素含量都很多时,它的导热性就很差。如果加热过快,势必引起很大的热应力,这样不仅可能引起加热时工件变形,而且对热处理后的质量是不利的。因此,对高碳钢、高合金钢、高速钢这类钢必须进行缓慢加热(或者限定一定的加热速度),有时甚至在加热到所需温度前进行一次或者两次预热。如高速钢淬火时,就进行两次预热
(2)工件断面的大小
当工件的断面很大时,若加热速度过快,则工件内外温度差也就愈大,因而容易引起加热过程中的热应力造成变形。所以加热速度的快慢也应从工件断面的大小来考虑:断面大的应慢一些;相反地,断面小的工件,加热速度可以快一些。
(3)工件的形状
工件的形状愈复杂,断面厚薄愈不均匀,加热时热透的早晚也不一样,也愈易引起工件内应力的产生。因此,对形状复杂、断面极不均匀的工件应当慢一些,而形状简单的工件,加热就可以快一些。
4)加热介质
不同的炉型,功率不一样、加热介质不一样、加热能力不
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