滲碳、碳氮共滲熱處理工藝中排氣時間的確定
排氣升溫、滲碳（包括強(qiáng)滲與擴(kuò)散）、降溫冷卻等是氣體滲碳、碳氮共滲工藝工程的三個階段。在不同的階段應(yīng)分別加以控制是因為各個階段的目的和要求不同。要使?fàn)t溫快速恢復(fù)到規(guī)定的滲碳、碳氮共滲溫度必須進(jìn)行排氣升溫，零件在裝爐后進(jìn)行排氣升溫階段，裝爐后爐溫大幅度下降，同時有大量空氣進(jìn)入爐內(nèi)，因此要盡快排除進(jìn)入爐內(nèi)的空氣，防止零件產(chǎn)生氧化。
加大甲醇或富化氣的供給量可增加排氣速度，使?fàn)t內(nèi)較快地形成還原性氣氛或滲碳性氣氛。在爐溫低于600～650℃時盡量不要向爐內(nèi)供應(yīng)保護(hù)氣體，防止燃?xì)獗?。供氣量的多少?yīng)根據(jù)爐子的容積來確定。
排氣階段的時間，小型工件通常是爐子達(dá)到滲碳溫度后再延續(xù)30～60min，以便完全清除爐內(nèi)的二氧化碳、水、氧氣等氧化脫碳性氣體。對于大中型工件僅僅考慮排除爐內(nèi)的氧化性氣氛還不夠，更要注意工件的到溫時間和均溫時間。這個時間往往被忽略，應(yīng)該引起重視。這個時間可以按照下列公式計算：T=KxW ( 2-14)
式中T-工件的到溫時間，min；
K-綜合因素，min/mm;圓柱體時K=3.5，板類件時K=4；
W-幾何指數(shù)，圓柱體時W=(0. 167～0.25)×D(長徑比大時取上限值)，板類件時 W=(0.167～0.5)×D(厚或長與寬之比大時取上限)；D為工件有效尺寸，mm。
在制定不同爐型的控制氣氛熱處理工藝時，就會遇到計算保護(hù)氣氛的換氣量或供應(yīng)量問題。由于理論計算較復(fù)雜，一般有兩種方式：一種是經(jīng)驗公式；另一種是容積與用氣量的關(guān)系經(jīng)驗數(shù)據(jù)。必須注意的是，計算換氣倍數(shù)是指在標(biāo)準(zhǔn)溫度下的倍數(shù)，不是指在工作溫度下的換氣倍數(shù)。對于滴定器供應(yīng)的液體體積按100滴-3.8-4.2mL計算。液體滲劑的供應(yīng)量應(yīng)該換算為標(biāo)準(zhǔn)氣體來進(jìn)行計算。
本文參考《熱處理工藝問答》一書。
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