可控气氛多用炉生产线（XKD产品）

论研制高温可控气氛炉的必要性和可行性

发布时间：2023-11-30 作者: 可控气氛多用炉生产线（XKD产品）

  ２０ １２年５月中国热处理技术路线图高层论坛暨第八届中国热处理活动周论文集厦门论研制高温可控气氛炉的必要性和可行性徐彰德（ 新疆大学）摘要： 本文论述了研制能在中高温可控气氛下工作的热处理电阻炉的必要性和可行性。作者根据所做的初步工作， 提出了一种用迷宫式电阻发热体取代电炉丝发热体， 研制无马弗并能在中高温下工作的可控气氛热处理炉的研制方案。关键词： 无马弗可控气氛炉； 迷宫式电阻发热体１必要性众所周知钢件热处理时， 工件表面的氧化脱碳将严重损害工件的表面上的质量， 降低耐磨性、 疲劳强度， 使淬火时产生裂纹或使磨加工时出现磨削裂纹的可能性加大。 为了...

  ２０ １２年５月中国热处理技术路线图高层论坛暨第八届中国热处理活动周论文集厦门论研制高温可控气氛炉的必要性和可行性徐彰德（ 新疆大学）摘要： 本文论述了研制能在中高温可控气氛下工作的热处理电阻炉的必要性和可行性。作者根据所做的初步工作， 提出了一种用迷宫式电阻发热体取代电炉丝发热体， 研制无马弗并能在中高温下工作的可控气氛热处理炉的研制方案。关键词： 无马弗可控气氛炉； 迷宫式电阻发热体１必要性众所周知钢件热处理时， 工件表面的氧化脱碳将严重损害工件的表面上的质量， 降低耐磨性、 疲劳强度， 使淬火时产生裂纹或使磨加工时出现磨削裂纹的可能性加大。 为减少和消除氧化脱碳现象， 发展了将工件置于熔融的盐浴中加热的方法， 即热处理中的淬火加热采用盐浴炉。 盐浴炉加热能消除工件在加热过程中的氧化现象， 能非常大程度上减轻脱碳现象但不能完全消除脱碳现象。 但是， 盐浴炉加热能耗大（ 熔盐的蓄热损失和辐射热损失大）、 盐蒸气特别氯化钡蒸气对环境污染对人体健康有害、 劳动条件差等致命的缺点， 使得人们寻求其他替代的办法。上世纪五十年代后发展了保护气氛加热炉和气体渗碳炉和可控气氛多用炉等。 解决了在中温加热时的氧化脱碳问题。 但在这些炉子的发展过程中出现了暴露出在碳氢化合裂解产生的高碳势的保护气氛中工作的电阻丝很容易产生打弧熔断而失效的现象， 即使用“抗渗碳砖” 砌筑炉体也没办法避免。 因此， 只好采用马弗罐隔开， 或者辐射管将电阻发热体和炉膛中的气氛隔开， 让电炉丝仍在空气中工作。加用马弗罐或辐射管后将使筑炉成本提高炉体重量和体积均增加， 蓄热损失增加、 设备的制造成本和售价也有较大增加。 同时也限制了炉子的最高工作时候的温度（ 常用工作时候的温度９ ５０ ０ Ｃ 最高１０ ５０ 。 Ｃ ）。目前高合金热作模具和冷作模具钢的应用日益增加， 马氏体时效钢和耐热钢等大多都需要在１０ ５０ ℃以上加热淬火（ 或固溶处理）。 并且都要求不氧化脱碳， 因而不得不仍使用盐浴炉或真空炉处理（ 处理成本比较高）。 因此， 研制一种节能、 环保的中、 高温可控气氛电炉就十分必要。２ 可行性２． １电炉丝工作的失效分析：电阻炉的工作时候的温度取决于电炉丝在工作环境中有足够常规使用的寿命的条件下所能耐受的温度， 目前的电阻炉均使用电炉丝盘成螺旋状的螺管然后盘绕在炉膛壁上， 在空气中加热时， 其工作炉温取决于其抗氧化能力， 其失效方式为： 由于电炉丝盘绕时螺距小处散热慢其温度将高于别处， 加之电阻率随温度上升而升高使该处的单位长度发热量高于别处，使温差更为加大此处的氧化现象也为之加剧， 此处的电炉丝变细， 最后在炉温波动下所产生的热应力作用下断裂失效。对于在碳氢化合物保护气氛下工作， 则主要由于碳黑的沉积导致电炉丝圈间打弧导致电炉丝熔断而失效。对于在氧化气氛下工作提高电炉工作时候的温度的方法是研制具有更高抗氧化能力的电热合金， 目前已有可在１２０ ０ ０ Ｃ 工作的电炉丝。 但它不能解决在碳氧化合物保护气氛下工作时碳黑沉积导致起弧失效的问题。２． ２解决电阻发热体失效问题的思路：１）加大电阻发热体的截面尺寸： 电炉丝的氧化失效或在渗碳性气氛下表面渗碳导致其开始熔化温度的降低， 都是表面作用过程。 由于在固态下的扩散速作者简介： 徐彰德（ １９ ３５一）， 浙江人， 从事热处理专业Ｔ 作５０年， 曾任新疆工学院教授、 科研处长。 新疆大学机械学院教授， 是享受国务院颁发政府津贴专家。 现任新疆老教授协会常务理事， 新疆大学分会常务副会长。