Hvordan en nitreringsovn bygger en herdet kasse
Gassnitrering introduserer nitrogen i overflaten av et stålarbeidsstykke for å produsere et hardt,-slitasjebestandig og tretthetsbestandig-hus mens kjernen beholder sin seighet. I nitreringsovnen mates ammoniakkgass inn i en vakuumforseglet retort i rustfritt stål, og lasten varmes opp til rundt 520 grader og holdes i en periode valgt i henhold til arbeidsstykkematerialet og det nødvendige nitreringssjiktet. Holdetiden varierer fra ca. 3 til 90 timer. Resultatet er et nitrogenholdig-forsterkende lag som gir høy hardhet, høy slitestyrke, høy utmattelsesmotstand og god kjøreslitasjeoppførsel.
Klargjøring av arbeidsstykket før lasting
Arbeidsstykket må allerede være i normalisert eller bråkjølt og temperert tilstand før nitrering, siden ovnssyklusen ikke korrigerer en uegnet kjernestruktur.
Skrubb overflaten med bensin og alkohol og kontroller at den er fri for rustflekker, oljeflekker og skitt; restolje produserer myke flekker og en ujevn sak.
Legg arbeidsstykket inn i retorten og stram ovnsdekselets holdebolter symmetrisk slik at tetningen er jevn og ingen bolter er over-spent.
Mask eller beskytt områder der nitrering ikke er ønsket, fordi prosessen virker på alle overflater som er utsatt for ammoniakkatmosfæren.
Kjølevannskretser og ovnstetting
Mat kjølevann til vanninntakene til både ovnsgryten og ovnsdekselet for sirkulerende vannkjøling.
På ovnsdekselet er den nedre enden av hvert kjølevannsrør innløpet og den øvre enden er utløpet; ovnstanken har separat innløp og separat avløp.
Alle vannrør på ovnsdekselet kan kobles i serie etter prinsippet om lavt innløp og høyt utløp, med vann som kommer inn gjennom den ene porten og dreneres fra den andre.
Sjekk hele kretsen for lekkasjer før oppvarming, og hold strømmen kontinuerlig gjennom hele syklusen; tap av kjølevann skader retorttetningen.
Rensing og oppvarmingsplan
Nitrogen brukes til å tømme retorten før oppvarmingen begynner, og strømningshastigheten under eksos bør være mer enn det dobbelte av arbeidsstrømningshastigheten som brukes senere i syklusen. Etter utmatting i 10 minutter, sett temperaturkontrollinstrumentet til 150 grader, slå på den automatiske oppvarmingskontrollen og varm opp til 150 grader i 2 timer mens du fortsatt sliter ut. Dette stadiet fordamper fuktighet og driver bort luft som ellers ville oksidert overflaten.
Kontrolleren settes deretter til 530 grader og ammoniakkstrømhastigheten reduseres for å holde et positivt trykk i ovnen, med en liten oppadgående gasstrøm synlig ved eksosåpningen. Når ovnstemperaturen når 530 grader, fortsetter nitreringen ved konstant temperatur og konstant strømning i 3 til 20 timer. Ammoniakktrykket økes deretter litt slik at eksosen holder et moderat trykk, og nitreringen fortsetter i ytterligere 4 til 70 timer avhengig av nødvendig kassedybde.
På slutten av venterommet reduserer du ammoniakktrykket og fjerner nitrogen i 1 til 2 timer, og slå av strømmen og stopp oppvarmingen. En liten mengde ammoniakkgass holdes flytende for å opprettholde positivt trykk i ovnen, og ammoniakktilførselen stoppes først etter at ovnstemperaturen har falt under 150 grader. Å lukke ammoniakken for tidlig trekker luft inn i den varme retorten og kan misfarge eller oksidere den nitrerte overflaten.
| Scene | Settpunkt | Varighet | Atmosfære |
|---|---|---|---|
| Rensing | Omgivelsestemperatur til 150 grader | 10 minutter eksos, deretter 2 timer ved 150 grader | Nitrogeneksos med mer enn dobbel arbeidsflyt |
| Oppvarming til prosesstemperatur | 530 grader | Inntil settpunktet er nådd | Ammoniakk ved redusert strømning, positivt trykk |
| Konstant temperaturnitrering | 530 grader | 3 til 20 timer | Konstant ammoniakkstrøm |
| Utdypingsstadiet | 530 grader | 4 til 70 timer | Ammoniakktrykket økte noe, moderat eksostrykk |
| Nitrogenfjerning og kjøling | Under 150 grader | 1 til 2 timer pluss avkjøling | Ammoniakk redusert, deretter liten strøm for å holde positivt trykk |
Prosesskontroll og sikkerhetspunkter
Ammoniakk er giftig og dampen kan danne en brennbar blanding med luft, så retorten må være -lekkasjetett og arbeidsområdet godt ventilert, med eksos ledet til et trygt sted.
Registrer temperatur, ammoniakkstrøm og ovnstrykk kontinuerlig; kasusdybden og fasesammensetningen til laget avhenger av denne posten, ikke av settpunktene alene.
Hold retorten under positivt trykk til enhver tid mens den er varm, også under avkjølingsfasen etter strømbrudd.
Ikke åpne ovnen mens lasten er varm; vent til temperaturen er lav og restammoniakk er fortrengt.
Verifiser kassedybde og overflatehardhet på testkuponger lastet med produksjonspartiet, ved hjelp av en mikrohardhetstravers.
Ofte stilte spørsmål
Spørsmål: Hvilken temperatur og holdetid brukes til gassnitrering?
Retorten varmes vanligvis opp til rundt 520 til 530 grader, med en holdetid som varierer fra ca. 3 til 90 timer, avhengig av arbeidsstykkematerialet og det nødvendige nitreringslaget.
Spørsmål: Hvorfor må arbeidsstykket normaliseres eller bråkjøles og herdes først?
Nitreringssyklusen modifiserer kun overflatelaget, så kjernestrukturen og de mekaniske egenskapene må allerede være etablert ved den foregående varmebehandlingen.
Spørsmål: Hvorfor brukes nitrogen før oppvarming?
For å fortrenge luft og fuktighet fra retorten; utmatting med mer enn dobbel arbeidsstrømningshastighet tømmer kammeret raskt og forhindrer oksidasjon under 150 graders tørkestadiet.
Spørsmål: Hvorfor reduseres ammoniakkstrømmen etter skråningen til 530 grader?
Fordi strømningen da settes akkurat høyt nok til å opprettholde positivt trykk og en liten strømning oppover ved eksosporten, som kontrollerer ammoniakkdissosiasjonen og unngår sløsing med gass.
Spørsmål: Når kan ammoniakktilførselen slås av?
Først etter at ovnstemperaturen har falt under 150 grader; en liten ammoniakkstrøm holder positivt trykk i retorten under avkjøling.
Spørsmål: Hvilken retning må kjølevannet strømme?
Vann kommer inn ved den nedre koblingen og går ut ved den øvre koblingen, slik at kappen fylles helt og ingen luftlomme reduserer kjøleeffektiviteten.
