真空热处理烧结充入惰性气体时,如何把握?

众多热处理工艺中,如光亮退火、烧结和碳氮共渗都需要高度受控的大气才能使工艺完成。这些过程通常用于制造航空航天、汽车等行业的关键关键零件。

热处理过程中的大气属于一个关键因素之一,它可以充当过程中关键元素的载体,或者可以保护被热处理的部件不受暴露于空气的影响,同时也暴露于明显升高的环境中。温度:作为载体,大气与表面发生化学反应,并导致改善的表面特性以支持诸如硬化的过程。作为保护气体,其任务与此相反,它可以保护零件表面免于与大气中潜在有害元素发生化学反应。依据所执行的热处理过程,缺少受控的保护大气可能会导致零件表面发生化学反应,从而损害其质量,或导致零件报废。

因此,真空炉烧结充入惰性气体时,需要进行氧含量测量。当抽到真空极限后充氩气至正压,进行氧含量测量,若达到要求,可以进行加热烧结。若氧含量偏高,继续充入氩气,充入多少氩气需参考真空炉承受压力的能力。如果炉体承受压力有限,可以充入氩气的同时,放出炉内气体。

在充放氩气的过程中,一定要保证炉内正压,这样炉氧含量会与氩气纯度保持一致。在升温过程和最终烧结温度,观察氧含量,若升高到超出要求,充入氩气重复前面的过程就可以了。上面所说只针对氧含量的控制方法。用边抽真空边充氩气。是否达到了氧含量的控制目标可以用简单的方法判断,一种是武汉华敏智造的一体式氧化锆氧探头,直接安装在被测管道上,将炉内气体抽出来检测氧含量。另一种是停止抽气,再充氩气至正压,测量氧含量然后换算成边抽边充时的氧含量。如果氧含量偏大,可以通过调整抽速和氩气流量来控制。试验几次,就能达到的控制要求。

此外,烧结炉可以改造一下,进出气放在炉体两侧,同时进出气,炉内保持正压,也可以很方便的把氧含量降下来。和抽真空结合起来,使用武汉华敏的氧分析仪,控制氧含量很方便。比如用氮气作为保护气体,这种方法就称作流氮,是常用的方法。

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