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TD熱處理爐發布日期：2015-12-1 8:52:59 所屬分類：井式爐系列 訪問統計：5499  安徽大新工業爐有限公司是【十多年經驗】Z業制造TD熱處理爐廠家；TD熱處理爐價格咨詢熱線：13757257921 目前,td鹽浴滲金屬在國內的工業應用正處于起步階段,與日本相比,不僅在應用范圍、規模及經濟社會效益上存在巨大差距,而且在許多相關技術上存在著許多待研發的課題。其中,td鹽浴滲金屬的設備在國內還幾乎是**。在國內一些應用td鹽浴滲金屬的單位目前主要用外熱式坩堝鹽浴爐。由于尚無正規生產研發此種設備的企業,各單位使用的外熱式坩堝td鹽浴爐普遍存在如下問題：(1)熱效率不高；(2)坩堝壽命不長；(3)鹽浴防氧化問題；(4)操作機械化自動化程度不高；(5)鹽浴偏析較嚴重。 針對上述問題,本文重點研究以下內容：(1)坩堝材料的耐蝕性及抗氧化性分析；(2)如何更有效地提高外熱式坩堝td鹽浴爐的熱效率；(3)如何更有效地防止鹽浴偏析。 對鹽浴爐用金屬材料的研究,為避免試樣在實驗過程中產生覆層,又要使鹽浴主要成分接近td處理時的成分,選取硼砂浴配方(質量分數)：氟化鈉,12.5%；脫水硼砂,87.5%。材料中對高溫耐蝕性及高溫抗氧化性更大貢獻的是ni、cr元素,所選材料的cr含量為15%-25%,ni含量為9%-80%,幾乎包括了主要的耐熱耐蝕不銹鋼。 通過對爐襯結構的改進、爐襯材料的選取及紅外輻射材料的應用的方法解決現有外熱式坩堝td鹽浴爐熱效率低的問題。 鹽浴成分的配比不同,有時造成td處理過程中鹽浴發生較大偏析,對td鹽浴碳化物覆層的形成造成一定的影響。為了不影響鹽浴的成分且能有效地減少鹽浴偏析,綜合考慮采用外加攪拌裝置來實現。 對以上內容的研究結果為：1)試驗所選用cr-ni不銹鋼中,cr20ni35不銹鋼在硼砂浴中具有更佳耐蝕性；試樣的腐蝕主要集中在硼砂浴面與空氣的交界面處,其它部位腐蝕較弱,硼砂浴中na2o和b2o3的存在加速了試樣的腐蝕；2)爐子采用大尺寸結構拼裝,擱絲臺成波浪形,在其表面涂覆一層以cr2o3和fe2o3為主要材質的遠紅外輻射涂層,加強了爐內的輻射能量和強度,提高了熱效率；3)加入鹽浴攪拌裝置,鹽浴偏析問題得以改善；安裝簡易防高溫氧化裝置可以有效防止浴鹽的老化。 利用以上研究結論和部分Z利技術,對外熱式坩堝td鹽浴爐進行了改進設計,使其功能、性能、操作方便性、熱效率及使用壽命等均得到顯著改善。 我87年就守在1個井爐邊,爐膛是個φ300×800的坩鍋,里面是硼砂脫了水,加硅鐵催化,加五氧化二釩,900度熔化成漿后,放入拉伸模,980度保溫飽12小時,緩冷下油,材料是cr12,對你有幫助嗎？
d處理技術
td處理（toyota diffusion coating process）技術是由日本豐田中央研究所開發的,是用熔鹽浸鍍法、電解法及粉末法進行表面強化（硬化）處理技術的總稱。過去的一些文獻將td處理稱為滲金屬處理。實際應用更為廣泛的是熔鹽浸鍍法（或稱熔鹽浸漬法、鹽浴沉積法）在模具表面形成vc、nbc、cr23c6-cr7c3等碳化物超硬“涂層”（實為滲層）。由于這些碳化物具有很高的硬度，所以經td法處理的模具可獲得特別優異的力學性能。一般來說，采用td處理與采用cvd（化學氣相沉積）、pvd（物理氣相沉積）、pcvd（等離子化學氣相沉積）等方法進行的表面硬化處理效果相近似，但由于td法設備簡單、操作簡便、成本低廉，所以是一種很有發展前途的表面強化處理技術。td處理在國外應用已相當普遍，但在國內報道并不多見。
1.設備及鹽浴成分
td處理所用設備有普通外熱式坩堝鹽浴爐和采用將坩堝置入一內熱式電極鹽浴爐爐膛內的設備，后者不僅增大了設備體積及設備功率，而且這種電極鹽浴爐還需配備Z用變壓器，故這種設備并不多用。
鹽浴成分：耐熱坩堝中的鹽浴，70-90%是硼砂（na2b4o7），根據涂覆層的組織成分要求，再加入能形成不同碳化物的物質，如：涂覆vc時，加入fe-v合金粉末或v2o5粉末。
無水硼砂的熔點為740℃，其分解溫度高達1573℃，在高溫狀態非常穩定。熔融硼砂具有溶解金屬氧化物的能力，使工件表面保持潔凈，有利于工件表面吸附活性金屬原子。硼砂鹽浴中的添加劑是v、nb、cr及其fe合金或氧化物粉末。目前，工具鋼多采用vc涂層。如需涂覆nbc、cr—c，則在硼砂中加入fe-nb、fe-cr合金粉末或nb2o5、cr2o3氧化物粉末。添加劑的數量要適當，既要滿足滲入元素的濃度和擴散速度要求，又要使鹽浴具有較好的流動性。
如鹽浴組成中含有金屬氧化物，則需添加al、ca、ti、fe- ti、fe-al等物質，以提高并保持鹽浴的活性，使活性金屬原子得以在鹽浴中被還原出來。
2.工藝概述
將硼砂放入坩堝中加熱熔化并升溫至800～1200℃，然后加入組成鹽浴的其它物質，再將工件浸入鹽浴中保溫1～10h（浸漬時間長短取決于工藝溫度及“涂覆”層厚度要求）工件表面就會形成由碳化物構成的表面“涂層”。
3. 碳化物的形成機理
碳化物的形成過程是硼砂鹽浴中活性金屬原子與工件（基材）本身的碳原子相結合的過程，這個過程包括以下四個步驟：
（1）碳化物形成元素的合金或氧化物粉末不斷向鹽浴中溶解，并被還原為活性金屬原子；
（2）活性金屬原子在鹽浴中向工件表面擴散；
（3）金屬原子與工作表面的碳原子結合形成碳化物；
（4）工件內部的碳原子不斷向表面擴散，與金屬原子結合，碳化物層不斷增厚。
由此可見，td處理過程中的v、nb、cr等碳化物形成元素與c結合，在工件表面形成vc、nbc、cr-c等，其中的v、nb、cr來自鹽浴中所添加的金屬合金或氧化物粉末，而碳化物中的c則來自基材在工藝溫度下固溶于奧氏體或鐵素體中的碳，碳化物層的形成是靠鹽浴中的活性金屬原子和碳原子的雙向擴散完成的，而碳原子在整個擴散過程，均在基材（固體）內進行。因此，熔鹽浸鍍法是一種利用擴散規律進行表面強化的處理方法，“涂覆”層的形成機理與pvd、cvd有本質不同。
由于碳化物中的c來自工件（基材）本身，因此要求基材的含碳量在0.4%以上，一般含碳量較高的工具鋼更適宜作td處理的基材。
4.td處理的工藝參數
影響td涂層厚度的主要因素是鹽浴溫度、處理時間和基材的化學成分，其關系為d2＝ate-q/rt，式中d為“涂覆”層厚度（mm）；t為浸漬時間（s）；t為工藝溫度（k）；q為碳化物層的擴散激活能（約為167.47～209.34kj/mol）；r為氣體常數（8.29j/mol．k）；a為由基材含碳量等因素決定的常數，一般在10-3～10-2之間；e為自然常數。
根據上述函數關系，對某一工件（基材），其含碳量及化學成分是一定的，當工藝溫度一定時，根據設計的“涂覆”層厚度要求，時間便可確定。
如前所述，td處理溫度一般在800～1200℃，這個選擇范圍是比較寬的，而溫度的高低又直接影響到“涂覆”層形成的速率，因此，工藝溫度非常關鍵，而目前作者所見的報道均未對此作出介紹。筆者認為：td處理溫度應與基材的更佳淬火溫度相一致。因為td處理后須經淬火、回火處理，以獲取必要的基體硬度。溫度選擇過高，則會在td 處理過程導致基體組織的粗化，這種粗化的組織直接進行淬火，不僅降低了基體的力學性能，還會加劇變形開裂趨勢。而當處理溫度選擇過低時，則在td處理過程不能完成奧氏體化，從而不能直接淬火，這是不經濟的。 |
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