Kontrolli i atmosferës gjatë procesit të sinterimit të çelikut të sinteruar dhe performanca e tij

Atmosfera e sinterimit dhe zgjedhja e saj

Nëse konsiderohet vetëm sinterimi i çelikut që përmban karbon, atmosfera e sinterimit e përdorur në industrinë e metalurgjisë pluhur është hidrogjen, azot, azot + hidrogjen (potencial karboni ose pa potencial karboni), dekompozim i amoniakut, gazit endotermik, gazit endotermik + azotit, sinteza Për gazin dhe vakumin, zgjedhja e saktë e atmosferës së sinterimit kërkon të kuptuarit e karakteristikave dhe performancës së atmosferave të ndryshme sinteruese, dhe zgjedhjen në përputhje me parimet e sigurimit të cilësisë dhe uljen e kostove.

Hidrogjeni është një atmosferë e fortë reduktuese. Shumë njerëz besojnë se hidrogjeni ka një efekt të caktuar dekarburizimi, por kjo varet kryesisht nga pastërtia e hidrogjenit të përdorur dhe jo nga vetë hidrogjeni. Në përgjithësi, hidrogjeni pas elektrolizës ose shndërrimit katalitik përmban një sasi të caktuar të gazit të papastërtisë, të tilla si H2O, O2, CO dhe CH4, etj., Nganjëherë sasia totale mund të arrijë rreth 0.5%. Prandaj, është mirë që të thahet dhe pastrohet para përdorimit për të zvogëluar përmbajtjen e oksigjenit dhe pikën e vesës. Sidoqoftë, për shkak të çmimit të lartë të hidrogjenit, hidrogjeni i pastër përdoret rrallë si një atmosferë sinteruese, përveç nëse ka arsye të veçanta.

Azoti është një gaz inert i sigurt dhe i lirë, por për shkak se azoti i pastër nuk ka zvogëlueshmëri në temperaturën e shkrirjes, azoti i pastër përdoret rrallë si një atmosferë sinteruese në prodhimin e çelikut tradicional të metalurgjisë pluhur. Në vitet e fundit, ndërsa kostoja e pastrimit të azotit është ulur dhe qëndrueshmëria e ajrit të furrës së sinterimit është përmirësuar, azoti gjithashtu ka filluar të përdoret si një atmosferë sinteruese për sinterizimin e çelikut që përmban karbon.

Në vitet e fundit, përzierja e azotit-hidrogjenit është përdorur gjithnjë e më shumë në sinterizimin e çelikut të karbonit. Azoti / hidrogjeni zakonisht përdoret ndërmjet 95 / 5-50 / 50. Kjo përzierje ka një shkallë të caktuar të reduktimit dhe pika e vesës mund të arrijë Nën -60 ℃, në përgjithësi, duhet shtuar një sasi e caktuar e CH4 ose C3H8 për të ruajtur një potencial të caktuar karboni kur përdorni këtë gaz në 1050-1150 ℃, ndërsa sinterizoni çeliku i karbonit mbi 1250 nuk ka nevojë për të kontrolluar potencialin e karbonit. Kjo përzierje mund të përdoret për të sintetizuar lidhjet me bazë hekuri që përmbajnë krom nën 1120 ° C pa oksidim.

Amoniaku i dekompozuar bëhet duke dekompozuar gazin e amoniakut përmes një katalizatori të nxehtë, duke përfshirë 75% H2 dhe 25% N2. Por, në përgjithësi, një sasi e vogël e molekulave të amoniakut të pa zbërthyer mbeten gjithmonë në amoniakun e dekompozuar. Kur ata janë në kontakt me metalin e nxehtë në temperatura të larta, ato do të zbërthehen në atome hidrogjeni dhe azoti shumë aktiv, duke azhurnuar kështu metalin. Studimet e fundit kanë treguar se nëse kontrollohet siç duhet, shkrirja e AstaloyCrM në 1120 ° C do të zbërthehet dhe amoniakojë përzierjen 90N2 / 10H2 me zvogëlim më të fortë. Arsyeja kryesore është se këto atome aktive të hidrogjenit që sapo janë dekompozuar gjatë procesit të sinterimit janë më efektive se 90N2 / Hidrogjeni në gazin e përzier 10H2 ka zvogëlim më të fortë dhe mund të zvogëlojë në mënyrë efektive shtresën e oksidit jashtë grimcave AstaloyCrM. Për të pastruar dhe dekompozuar amoniakun, mund ta kaloni atë përmes ujit dhe ta thani, ose të përdorni alumin të aktivizuar ose sitë molekulare për të hequr pjesën e mbetur të të gjithë amoniakut.

Gazi endotermik është një lloj gazi i përzier i marrë nga përzierja e gazit hidrokarbure (CH4 ose C3H8) me ajrin në një proporcion të caktuar, ngrohja paraprake në 900-1000 ° C dhe shndërrimi katalitik nga katalizatori i oksidit të nikelit. Në varësi të raportit të ajrit me gazin e qymyrit, procesi i shndërrimit shoqërohet me reaksione endotermike ose ekzotermike. Gazi i përzier që rezulton quhet gaz endotermik ose gaz ekzotermik dhe reagimi mund të jetë si më poshtë:

CmHn+m(O2+3.774N2)—mCO+n/H2+1.887mN2

Nëse reagimi i mësipërm do të kryhet plotësisht, domethënë, e gjithë C në CmHm sapo ka reaguar me O2 në ajër, ajri / gazi i kërkuar duhet të jetë m / 2 (1 + 3.774), që është 2.387m. Për shembull, nëse gazi hidrokarbur i përdorur është CH4, ajri / gazi i kërkuar duhet të jetë 2.387, dhe gazi i përzier i prodhuar në këtë kohë përfshin 40.9% H2, 38.6% N2 dhe 20.5% CO. Pas reagimit, gazi i përzier përmban H2 Përmbajtja e CO dhe CO zvogëlohet me rritjen e ajrit / gazit, por përmbajtja e H2O dhe CO2 rritet. Ai gjithashtu tregon se potenciali i karbonit në gazin e përzier pas reagimit zvogëlohet me rritjen e ajrit / gazit, dhe performanca e oksidimit rritet. Kjo është gjithashtu arsyeja kryesore pse gazi ekzotermik përdoret rrallë kur sinterizohet çeliku që përmban karbon, dhe shumica e gazit endotermik përdoret.

Në përgjithësi, gazi i përzier i prodhuar nga ajri / gazi ndërmjet 2.0-3.0 quhet thithje gaz i nxehtë dhe gazi i përzier i prodhuar kur raporti është më i madh se 5.0 quhet gaz ekzotermik. Marrëdhënia midis pikës së vesës së gazit endotermik të prodhuar me CH4 si lëndë e parë dhe ajrit / gazit tregon se ajri / gazi rritet vetëm nga 2.4 në 2.5, dhe pika e vesës së gazit të përzier të prodhuar rritet nga -25 ° C në mbi 0 ° C. Prandaj, nëse përdoruesit prodhojnë gaz endotermik vetë, ata duhet t'i kushtojnë vëmendje të veçantë kontrollit të raportit të ajrit ndaj gazit në lëndët e para (mundësisht jo më shumë se 2.4) për të marrë gaz endotermik me një pikë vese mjaft të ulët. Në gazin e përzier pas reaksionit, raporti i gazrave të ndryshëm korrespondon me raportin në fund të reaksionit, i cili është përgjithësisht (1000-1100 ° C).

Pas reagimit, nëse temperatura e gazit ndryshon, potenciali i karbonit i gazit të përzier, Pika e vesës dhe raporti i gazrave të ndryshëm do të ndryshojnë. Shumë prodhues të metalurgjisë pluhur përdorin një gjenerator gazi ekzotermik për të furnizuar atmosferën e kërkuar të sinterimit për disa furra sinteruese në të njëjtën kohë përmes tubacionit. Temperatura e atmosferës është ulur përpara se të arrihet në furrën e sinterimit. . Nëse izolimi i tubacionit nuk është i mirë, dhe temperatura e murit të tubacionit është më e ulët se 800 ° C, atëherë një pjesë e karbonit në gazin e përzier do të depozitohet në murin e tubacionit në formën e zezë të karbonit. Me fjalë të tjera, kur gazi i përzier nxehet përsëri në temperaturën e sinterimit në furrën e sinterimit, nxehtësia e tij e karbonit është shumë më e ulët se potenciali i karbonit që gjeneratori i gazit endotermik mund të sigurojë.

Në këtë rast, një sasi e përshtatshme metani ose propani duhet të shtohet në furrën e sinterimit për të siguruar potencialin e karbonit në furre. Tani disa prodhues të huaj të metalurgjisë pluhur kanë filluar të instalojnë një gjenerator të vogël të gazit endotermik pranë çdo furre sinteruese dhe të përdorin gazin endotermik që sapo është prodhuar direkt në furrën e sinterimit pa ftohje, në mënyrë që të shmanget ndikimi i atmosferës së sinterimit për shkak të ndryshimeve të temperaturës . . Një pikë tjetër për t'u kujtuar është se edhe me efektin katalitik të katalizatorit të oksidit të nikelit, një sasi e vogël e gazit hidrokarbure (CH4 ose C3H8, etj.) Mbetet në gazin e përzier të marrë pas transportimit. Për më tepër, midis gazrave në 900-1100 ℃ Pasi reagimi të arrijë ekuilibrin, do të prodhohet një sasi e vogël CO2 dhe H2O (e gaztë), të cilat duhet të thahen para përdorimit.

Shtimi i azotit në gazin endotermik mund të zvogëlojë përmbajtjen relative të CO, CO2 dhe H2O në gazin endotermik, në mënyrë që të zbut ndjeshmërinë e atmosferës ndaj potencialit të karbonit dhe pikës së vesës, dhe të bëjë më të lehtë disa koeficientë korrelacioni në atmosferën e sinterimit te kontrollosh.

Gazi sintetik është një metodë e propozuar nga prodhuesit e furrave të sintetizimit të huaj në vitet e fundit për të gjeneruar direkt (të holluar) gaz endotermik në furrën e sinterimit (pa nevojën e një gjeneratori të gazit endotermik jashtë furrës). Përzie alkoolin metil të gaztë dhe azotin në një proporcion të caktuar dhe më pas e kalon direkt në furrën e sinterimit. Reagimet e mëposhtme do të ndodhin në zonën e shkrirjes me temperaturë të lartë:

CH3OH — CO + 2H2

Për shkak se raporti i CO dhe H2 në gazin e zbërthyer është i barabartë me raportin e gazit endotermik të prodhuar nga metoda e zakonshme me CH4, dhe azoti i përzier mund të kombinohet për të sintetizuar një atmosferë të përzier me të njëjtën përbërje si gazi endotermik (1L Metani korrespondon me azotin 1.05nm3). Përparësia e tij më e madhe është se nuk kërkon një gjenerator gazi endotermik jashtë furrës. Përveç kësaj, përdoruesit mund të përziejnë sasi të ndryshme të gazit të azotit për të prodhuar gaz endotermik të holluar në përputhje me kërkesat e tyre.

Vakumi është gjithashtu një lloj i atmosferës së sinterimit, e cila përdoret më së shumti për sinterizimin e çelikut të pandryshkshëm dhe materialeve të tjerë, por nuk përdoret zakonisht për sinterizimin e çelikut të karbonit.

Karakteristikat fizike të atmosferës së sinterimit

Shumica e punimeve dhe raporteve të atmosferës së sinterimit kryesisht diskutojnë sjelljen kimike midis atmosferave të ndryshme sinteruese dhe trupit të sinteruar gjatë procesit të sinterimit, por rrallë diskutojnë ndikimin e vetive fizike të atmosferave të ndryshme në sinterizim, megjithëse ky efekt është në shumë raste të injorohen. Për shembull, ndryshimi në viskozitetin e gazit do të shkaktojë gradientin e përqendrimit kimik të trupit të sinteruar nga sipërfaqja në brendësi përgjatë hapjes, duke ndikuar kështu në vetitë sipërfaqësore të trupit të sinteruar. Për një shembull tjetër, kapaciteti i nxehtësisë dhe përçueshmëria termike e gazrave të ndryshëm kanë një ndikim të madh në kohën e sinterimit dhe shpejtësinë e ftohjes. Ky seksion rendit vetitë kryesore fizike të disa atmosferave të sinterimit në temperatura të ndryshme (rreth temperaturës së sinterimit) për referencë të lexuesve.

Shembuj të problemeve në lidhje me atmosferën gjatë sinterimit

1 Shembuj të çarjeve në sipërfaqen e pjesëve gjatë depilimit të vesës

Kur përdoret një furrë sinteruese e rripave rrjetë dhe gazi endotermik përdoret si atmosferë e sinterimit, nëse shkalla e rritjes së temperaturës dhe atmosfera në zonën e depilimit nuk kontrollohen mirë, do të ndodhë çarje sipërfaqësore. Shumë njerëz mendojnë se kjo dukuri është për shkak të dekompozimit të shpejtë të lubrifikantit Ajo është shkaktuar, por nuk është kështu. Arsyeja e vërtetë është se monoksidi i karbonit në gazin endotermik zbërthehet në karbon të ngurtë dhe dioksid karboni në intervalin e temperaturës 450-700 ℃ nën katalizën e hekurit, nikelit dhe metaleve të tjerë. Carbonshtë karboni i ngurtë i depozituar rishtas në poret e trupit të sinteruar që zgjeron vëllimin e tij dhe shkakton fenomenin e sipërpërmendur të plasaritjes sipërfaqësore.

Cilësia e pjesëve ndryshon nga temperatura gjatë procesit të sinterimit në atmosfera të ndryshme. Midis tyre, atmosfera 3 është gaz i thatë endotermik i qymyrit, dhe atmosferat 4 dhe 5 janë gaz endotermik i qymyrit të shtuar me sasi të ndryshme të avullit të ujit. Mund të shihet se gjatë procesit të sinterimit, cilësia e pjesëve fillon të bjerë në rreth 200 ° C, që do të thotë se lubrifikuesi i ngurtë brenda tij zbërthehet vazhdimisht dhe tejkalon trupin e sinterimit, duke ulur cilësinë e tij. Sigurisht, nëse nuk ka lubrifikant të ngurtë në pluhurin e përzier, fenomeni i mësipërm nuk ekziston. Nëse përdoren tre atmosferat e mësipërme, sa më e thatë të jetë atmosfera nga cilësia e trupit të sinteruar në rreth 450 ° C, aq më serioze do të jetë kjo dukuri.

Por ajo që është interesante është se kur përdoret gazi 3 (gazi i thatë endotermik), çarja sipërfaqësore ndodh pavarësisht nga prania e lubrifikantëve të ngurtë, duke treguar se nuk ka lidhje të drejtpërdrejtë me depilimin e gazit, dhe gazi i pasur me karbon gjendet në të çara. Fenomeni, ne mund të pohojmë saktësinë e shpjegimit të mësipërm.

Ekzistojnë disa mënyra për të shmangur shfaqjen e fenomenit të sipërpërmendur të plasaritjes. Gjëja më e drejtpërdrejtë është ndryshimi i atmosferës së sinterimit nga gazi endotermik në përzierje hidrogjen-azot pa plasaritje të linjave të prishura. Nëse atmosfera e sinterimit nuk mund të ndryshohet, ekzistojnë dy metoda. Njëra është hedhja e një pjese të gazit endotermik që përmban avuj uji në zonën e depilimit të furrës së sinterimit. Sidoqoftë, kjo metodë është e vështirë të merret një kontroll i qëndrueshëm në funksionimin aktual.

Kontrolli i rrjedhës së ajrit të furrës së sinterimit nuk është i mirë, dhe fenomeni i atmosferës së pikës së vesës që hyn në zonën e sinterimit mund të ndikojë në cilësinë e sinterimit. Metoda e dytë dhe më e mirë është rritja e shpejtësisë së ngrohjes së pjesëve në zonën e depilimit të furrës së sinterimit për ta bërë atë të kalojë 450 sa më shpejt të jetë e mundur. Në zonën ku ndodh çarja në -600 ° C, zakonisht e ashtuquajtura depilim i shpejtë i dewës është krijuar për këtë fenomen.

2 Shembull i sinterimit të AstaloyCrM

Kromi metalik është përdorur gjerësisht në çelik aliazh për shkak të çmimit të tij të ulët dhe efektit të mirë të forcimit. Sidoqoftë, çeliku i sinteruar që përmban krom do të hasë shumë probleme në procesin e tij të prodhimit. Njëra është prodhimi i pluhurit të hekurit që përmban krom, i cili duhet t'i nënshtrohet një procesi të rreptë atomizimi dhe zvogëlimi të pjekjes për të marrë pluhur të lëndës së parë me përmbajtje më të ulët të oksigjenit dhe karbonit. .

Honganas AB i Suedisë aktualisht është prodhuesi i vetëm në botë që mund të prodhojë këtë pluhur të lëndës së parë me kosto të ulët. E dyta është që edhe nëse mund të merret pluhur hekuri me cilësi të lartë që përmban krom, nëse sinterimi dhe temperatura mesatare, veçanërisht atmosfera e sinterimit, nuk mund të kontrollohen mirë, do të ketë më shumë gjasa të oksidohet gjatë sinterimit dhe oksidimit, dhe performanca e sinterimit do të zvogëlohet.

Llogaritjet termodinamike dhe një numër i madh i eksperimenteve kanë vërtetuar se nëse gazi endotermik përdoret si atmosferë e shkrirjes së AsaloyCrM, kërkesat e sinterimit nuk mund të përmbushen edhe nëse pika e vesës është shumë e ulët.

Me fjalë të tjera, vetëm përzierja e hidrogjenit të pastër ose hidrogjen-azot mund të përdoret për sinterimin e AsaloyCrM. Aktualisht, shumica e këtyre të fundit përdoren. , Përqindja e hidrogjenit përbën 5% -20%. Lexuesi duhet të kujtohet jo vetëm për të siguruar përbërjen e atmosferës së sinterimit, por edhe për të siguruar cilësinë e atmosferës së sinterimit.

E ashtuquajtura cilësi këtu i referohet shkallës së oksidimit në atmosferën e sinterimit, e cila zakonisht kalibrohet nga presioni i pjesshëm i oksigjenit në atmosferë. Kur sinterizoni në 1120 ℃, nëse presioni i pjesshëm i oksigjenit në atmosferë është më i ulët se 1 × 10-14Pa, oksidimi nuk do të ndodhë gjatë procesit të sinterimit.

Kur temperatura ulet, për të parandaluar oksidimin, presioni i pjesshëm i oksigjenit në atmosferë kërkohet të jetë edhe i ulët. Mund të sigurojë gjithashtu që AsaloyCrM i shkrirë në 1125 ℃ nuk do të oksidohet në 1 × 10-14Pa. Llogaritja e mësipërme është konfirmuar nga të dhënat eksperimentale.

Ju lutemi mbani burimin dhe adresën e këtij artikulli për ribotim: Kontrolli i atmosferës gjatë procesit të sinterimit të çelikut të sinteruar dhe performanca e tij

Minghe Kompania Die Kallëp janë të përkushtuar për të prodhuar dhe për të siguruar cilësi dhe performancë të lartë Pjesë Kallëp (vdesin metalike hedh hedh pjesë kryesisht përfshijnë Hedhja e Vdekjes me Mure të Hollë,Dhoma e nxehtë Vdesin Kallëp,Oda e Ftohtë vdes Kallëp), Shërbimi Round (Shërbimi Die Casting,Machining CNC,Bërja e mykut, Trajtimi i sipërfaqes). Çdo hedhje alumini me porosi, hedhja e magnezit ose hedhjes së zinkut / zinkut dhe kërkesave të tjera të hedhjes janë të mirëseardhura të na kontaktoni.

Nën kontrollin e ISO9001 dhe TS 16949, Të gjitha proceset kryhen përmes qindra makinave të avancuara të hedhjes së vdesit, makinerive me 5 boshte dhe pajisjeve të tjera, duke filluar nga blasters deri te makinat larëse Ultra Sonic. Minghe jo vetëm që ka pajisje të përparuara, por edhe ka profesionistë ekip i inxhinierëve, operatorëve dhe inspektorëve me përvojë për të realizuar modelin e klientit.

Prodhuesi i kontratës së hedhjeve të vdesit. Aftësitë përfshijnë pjesë të hedhjes së aluminit në dhomën e ftohtë nga 0.15 bs. në 6 bs., konfigurimi i shpejtë i ndryshimit dhe përpunimi. Shërbimet e vlerës së shtuar përfshijnë lustrim, dridhje, çrregullime, shpërthim goditje, lyerje, plating, veshje, montim dhe vegla pune. Materialet e punuara me të përfshijnë lidhje të tilla si 360, 380, 383 dhe 413.

Ndihma për modelimin e hedhjes së zinkut / shërbimet inxhinierike njëkohësisht. Prodhuesi me porosi i hedhjes precize të zinkut. Mund të prodhohen hedhje miniaturë, hedhje me presion të lartë, formime me rrëshqitje të mykut, hedhje konvencionale të mykut, hedhje njësie dhe hedhje të pavarur të vdesit dhe hedhje të mbyllura të zgavrës. Kallëpet mund të prodhohen në gjatësi dhe gjerësi deri në 24 in. Në +/- 0.0005 in. Tolerancë.  

Prodhuesi i certifikuar ISO 9001: 2015 i magnezit të hedhur me vdes, Aftësitë përfshijnë hedhjen e ngurtë të magnezit me presion të lartë deri në 200 ton dhomë të nxehtë & 3000 ton dhomë të ftohtë, modelim të veglave, lustrim, formim, përpunim, pluhur & lyerje të lëngshme, QA të plotë me aftësi CMM , montimi, paketimi dhe dorëzimi.

Certifikuar ITAF16949. Përfshi shërbimin shtesë të hedhjes hedhjes së investimeve,hedh rërë,Kallëp graviteti, Kallëpi i humbur i shkumës,Kallëp centrifugale,Kallëp vakumi,Hedhja e përhershme e mykutAftësitë përfshijnë EDI, ndihmën inxhinierike, modelimin solid dhe përpunimin sekondar.

Industritë që hedh Pjesë Studime të Rastit për: Makina, Biçikleta, Aeroplanë, Instrumente muzikorë, Gjëra uji, pajisje optike, Sensorë, Modele, pajisje elektronike, Shtojca, Orë, Makineri, Motorë, Mobilje, Bizhuteri, Jigs, Telekom, Ndriçim, pajisje mjekësore, pajisje fotografike, Robotë, Skulptura, pajisje zanore, pajisje Sportive, Vegla pune, Lodra dhe më shumë. 

Çfarë mund t'ju ndihmojmë të bëni më tej?

∇ Shko tek faqja kryesore për Vdes Casting China

By Prodhuesi Minghe Die Kallëp | Kategoritë: Artikuj të dobishëm |material Tags: Kallëp alumini, Kallëp zinku, Hedhja e magnezit, Kallëp titaniumi, Kallëp çeliku inox, Kallëp bronzi,Kallëp bronzi,Videoja e hedhjes,Historia e kompanisë,Kallëp prej alumini | Komentet Joaktive