愛協(xié)林軟氮化爐低壓氮?dú)獾氖褂?/h1>
2014-11-25 11:41:24唐山亞捷機(jī)械有限公司河北064002劉久成
金屬加工(熱加工) 2014年2期
唐山亞捷機(jī)械有限公司（河北 064002）劉久成
1.目的
氫氣是無色、無味可燃的還原性氣體，在空氣中的爆炸極限為4%～74.2%，可以說氫氣在空氣中能夠燃燒的范圍很大。在進(jìn)行氮碳共滲的過程中，會(huì)產(chǎn)生20%左右的氫氣，因此在軟氮化爐的使用過程中如何防止爆炸、確保安全生產(chǎn)，便成為一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。發(fā)生爆炸的三要素是密閉空間、著火點(diǎn)、爆炸可燃比，軟氮化爐在正常生產(chǎn)過程中，前兩個(gè)條件已經(jīng)滿足了，之所以沒有發(fā)生爆炸，是因?yàn)槲覀冊(cè)趶墓ぜ霠t到出爐的整個(gè)工藝過程合理使用了低壓氮?dú)??？梢赃@樣說，是因?yàn)榈蛪旱獨(dú)膺m時(shí)、適量的通入，才保證沒有達(dá)到爆炸可燃比。
2.軟氮化工作流程
在真空清洗機(jī)進(jìn)行前清洗，在高溫回火爐進(jìn)行預(yù)氧化。具體如下：
在軟氮化爐完成氮碳共滲、快速冷卻形成白亮層。首先經(jīng)過預(yù)氧化的工件進(jìn)入前室，在前室經(jīng)過的低壓氮?dú)鈸Q氣時(shí)間后，工件被內(nèi)推拉鏈推進(jìn)后室；進(jìn)入后室后，先進(jìn)行30min左右的低壓氮?dú)獯祾?，然后開始進(jìn)行氮碳共滲，之后進(jìn)行20min左右的低壓氮?dú)鈸Q氣，一般氫含量8%左右，工件被內(nèi)推拉鏈拉回前室；工件到達(dá)前室后，快速入油淬火，同時(shí)用低壓氮?dú)膺M(jìn)行約15min前室換氣。淬火完成，前室換氣結(jié)束后，工件被料車?yán)銮笆?。在普通清洗機(jī)完成后清洗。
3.低壓氮?dú)獾氖褂?/h2>
低壓氮?dú)庖话阍醋灾频獧C(jī)或液氮，純度要求99.95%以上，壓力要求6kPa左右，實(shí)際流量由球閥開啟度控制，流量的大小從玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)上讀出，壓力大小通過低壓氮?dú)鈮毫Ρ盹@示，通斷由電磁閥控制。低壓氮?dú)饬髁烤唧w數(shù)據(jù)見表1（以4/2型爐子為例）。
表1 低壓氮?dú)饬髁烤唧w數(shù)據(jù)
4.應(yīng)用舉例
以江鈴汽車集團(tuán)軟氮化爐生產(chǎn)線為例，其爐型為4/2型軟氮化爐，開發(fā)產(chǎn)品為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，材料為42CrMoSi，工藝：氮碳共滲570℃×4h，氫含量為15%。其軟氮化低壓氮?dú)饷枋鲆姳?。
表2 江鈴軟氮化低壓氮?dú)饷枋?/p>
5.后記
由此可見，低壓氮?dú)庠谡麄€(gè)程序動(dòng)作過程中無不存在，其不但起著工藝氣氛的載體作用，并且對(duì)整個(gè)工藝程序過程中的安全起著重要的作用。從氫氣的爆炸混合比我們可以看出，氫氣的爆炸混合比范圍相當(dāng)大（4%～74.2%），如果我們?cè)诠に嚽盎蚬に嚭鬀]有低壓氮?dú)獾闹脫Q和保護(hù)，可見危險(xiǎn)系數(shù)相當(dāng)高，發(fā)生爆炸的可能性相當(dāng)大。因此，對(duì)軟氮化爐來說低壓氮?dú)馐潜夭豢缮俚模欠浅Ｖ匾囊徊糠?，是工藝氣氛的載體，也是設(shè)備安全的保護(hù)傘。
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2.軟氮化工作流程
在真空清洗機(jī)進(jìn)行前清洗，在高溫回火爐進(jìn)行預(yù)氧化。具體如下：
在軟氮化爐完成氮碳共滲、快速冷卻形成白亮層。首先經(jīng)過預(yù)氧化的工件進(jìn)入前室，在前室經(jīng)過的低壓氮?dú)鈸Q氣時(shí)間后，工件被內(nèi)推拉鏈推進(jìn)后室；進(jìn)入后室后，先進(jìn)行30min左右的低壓氮?dú)獯祾?，然后開始進(jìn)行氮碳共滲，之后進(jìn)行20min左右的低壓氮?dú)鈸Q氣，一般氫含量8%左右，工件被內(nèi)推拉鏈拉回前室；工件到達(dá)前室后，快速入油淬火，同時(shí)用低壓氮?dú)膺M(jìn)行約15min前室換氣。淬火完成，前室換氣結(jié)束后，工件被料車?yán)銮笆?。在普通清洗機(jī)完成后清洗。
3.低壓氮?dú)獾氖褂?/h2>
低壓氮?dú)庖话阍醋灾频獧C(jī)或液氮，純度要求99.95%以上，壓力要求6kPa左右，實(shí)際流量由球閥開啟度控制，流量的大小從玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)上讀出，壓力大小通過低壓氮?dú)鈮毫Ρ盹@示，通斷由電磁閥控制。低壓氮?dú)饬髁烤唧w數(shù)據(jù)見表1（以4/2型爐子為例）。
表1 低壓氮?dú)饬髁烤唧w數(shù)據(jù)
4.應(yīng)用舉例
以江鈴汽車集團(tuán)軟氮化爐生產(chǎn)線為例，其爐型為4/2型軟氮化爐，開發(fā)產(chǎn)品為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，材料為42CrMoSi，工藝：氮碳共滲570℃×4h，氫含量為15%。其軟氮化低壓氮?dú)饷枋鲆姳?。
表2 江鈴軟氮化低壓氮?dú)饷枋?/p>
5.后記
由此可見，低壓氮?dú)庠谡麄€(gè)程序動(dòng)作過程中無不存在，其不但起著工藝氣氛的載體作用，并且對(duì)整個(gè)工藝程序過程中的安全起著重要的作用。從氫氣的爆炸混合比我們可以看出，氫氣的爆炸混合比范圍相當(dāng)大（4%～74.2%），如果我們?cè)诠に嚽盎蚬に嚭鬀]有低壓氮?dú)獾闹脫Q和保護(hù)，可見危險(xiǎn)系數(shù)相當(dāng)高，發(fā)生爆炸的可能性相當(dāng)大。因此，對(duì)軟氮化爐來說低壓氮?dú)馐潜夭豢缮俚模欠浅Ｖ匾囊徊糠?，是工藝氣氛的載體，也是設(shè)備安全的保護(hù)傘。
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