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无污染渗碳工艺研发

日期:2019-04-24 07:04

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  渗碳是应用最为广泛的化学热处理工艺。然而渗碳处理工艺时间长、能耗高,并且有环境污染问题,多年来国内外提出了多种缩短渗碳时间、节省能源和渗剂的工艺方法。如高温渗碳、稀土催渗、直生式渗碳、低压渗碳和低压渗碳高压(真空)气淬技术等。这些新工艺技术已应用于生产多年,节能环保效果明显,经济效益显著。

  美国为降低产品生产成本、节约能源和材料消耗以及减少生产中的污染危害,提出一种缩短周期与强烈淬火相结合的节能环保热处理新方法,使渗碳扩散时间缩短了50%或更多,同时开发出非易燃绿色环保型淬火剂实施强烈淬火(IQ),取得了良好效果。该工艺方法由美国与巴西合作研发并应用于生产,节能效果显著,生产成本降低,并且减少了对环境的污染,对于热处理节能降耗及实现环境友好型绿色热处理生产具有重要的启示。

  改进和简化产品热处理工艺,缩减热处理加工工序与处理时间,可以大大节约能源和材料消耗,使生产成本下降,提高生产效率。氮基气氛广泛用于退火、淬火、渗碳、渗氮等多种热处理加工,是一种保护气氛,可以防止工件在加热中氧化、脱碳。在氮基气氛渗碳或渗氮处理时,氮气可以减少原料气的消耗,减少炭黑的生成。另一方面,研究发现,氮基气氛具有促进和加速渗碳或渗氮过程的作用,同时可降低工件渗碳时的内氧化程度,提高工件的疲劳强度。氮基气氛热处理是一种节约能源和渗剂、安全无污染、成本低廉、气源丰富和适用面广的热处理技术。真空高压气淬处理中氮气、氦气等用量很大,如果淬火后自然逸散,则使生产成本增高,热处理辅助材料回收和再利用技术是热处理节能环保技术的重要内容之一。美国ARI公司开发的气氛回收系统,可回收重新利用90%的气氛气体。该气氛回收系统经计算,采用该系统可使热处理生产节能达25%左右。因而国外对这类气体的回收十分重视,并开发出了几种淬火气体的回收利用系统。奥地利Aichelin公司开发的N2回收装置由真空气淬炉,调解阀组,储罐,N2瓶和净化装组成。日本石川岛播摩公司开发的He回收精制系统。

  此外,节能环保型热处理工艺方法还包括以下热处理工艺技术:真空热处理、可控气氛热处理、感应加热、电子束热处理、激光热处理等。

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