在850C°和925C°的烃—氮混合物中的渗碳与气体反应

1.前言钢的气相渗碳工艺主要包括吸热型气体法和近来出现的几种氮基法。决定这些系统渗碳功能的气氛组成是CO、CO_2、H_2、H_2O和碳氢化合物。在吸热型气体法中,碳氢化合物(常用     

氮基渗碳的探讨

本文介绍氮基渗碳,是将制氧站空分氮气(其纯度不低于95%)勿需净化,直接通入渗碳炉内作为载气,并与一定比例的甲醇、煤油混合使用,使炉气成份保持相对稳定。应用红外线 CO_2分析仪和奥氏气体分析仪联合使用,控制 CO_2和 O_2含量,达到控制碳势的目的。通过对氮基渗碳的试验得知,它具有:节省资源、安全经济、无公害、气源丰富等优点。但还有许多问题有待于进一步试验和探讨。     

气体渗碳

气体渗碳规程: 本发明涉及一种气体渗碳方法。传统的气体渗碳是用吸热型气体作为载气同时加入碳氢化合物。曾经建议多种可资利用的替代载气,但其中大多数载气,如果不用非常灵敏的控制设备,是难以控制的,因为最终反应气氛中存在很高比例的氮。过去,以放热型气氛为基的气体被认为是“不适合于碳钢或合金钢的硬化”的(《金属手册》71页第一栏),尽管经过净化和干燥的放热型气体被描述为可以提供一种“中等程度的控制”(《金属手册》94     

在850℃和925℃下烃—氮混合气的渗碳及其气态反应

用重量分析法测定了低碳钢在850℃和925℃下在添加CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6和C_3H_8的氮基气氛中的渗碳速度。在所试验的各种烃中,甲烷是最慢的渗碳剂,乙炔是最快的渗碳剂。氢增加各种烃的渗碳速度,这可能是由于H_2能去除吸附在钢件表面上的氧。但在较高H_2/CH_4比率下,在925℃时,H_2将使钢脱碳。所有烃包括CH_4在内,都参与气相反应,这些反应在渗碳温度下可导致碳黑的形成。但在烃一氮混合气中添加H_2能抑止碳黑形成。乙炔是形成碳里(气相中烃的最终反应产物)的主要中间产物。一、引言钢的气体渗碳方法主要有吸热式气氛渗碳法和新近出现的在几种氮基气氛中的渗碳方法。决定这些系统的渗碳行为的气体组分有CO、CO_2、H_2、H_2O和各种烃。对于吸热式气氛渗碳法,烃(天然气或丙烷是其典型)在560°至590℃的有触媒装置的发生器中,由空气使其部分的氧化,先制     

氮基气氛渗碳及其控制

1、绪言近年来,为对付石油危机的威胁,正在推进氮基气氛渗碳的研究。其目标是在渗碳上不用发生炉而直接在工作炉内制取渗碳气体,在扫气方面用氮气以节省保护气氛的消耗量。例如美国Airco公司研制的方法,是直接向渗碳炉内导入碳氢化合物气体和氧化性气体,使在炉内发生吸热型气体或其它类似的气体。为防止空气的混入而将氮气通入前室。还有由U.C.C.研制的方法,是将高纯氮和高纯甲醇送入渗碳炉内制取吸热     

N_2基控制气氛热处理研究委员会(日本)报告

一、前言美国的热处理工场,主要是用天然气为原料的控制气氛,天然气消耗量的25%左右是用于控制气氛。由于天然气的需求紧迫,趋向于减轻对天然气的依赖性。与其适应而开发的技术是 N_2基控制气氛热处理,N_2基气体渗碳是其中的一种。N_2基气体渗碳的基本概念是不用原来的 RX 吸热型气体作载气,直接在渗碳炉中发生渗碳性气体,用较少的渗碳性气体有效地进行渗碳的方法。N_2基控制气氛热处理有很多技术上和经济上的优点。将来很有希望用作保护、烧结以     

色谱分析在滴控热处理中的应用

目前,有越来越多的工厂在滴注式可控气氛渗碳或碳氮共渗的过程中,采用红外线CO_2分析仪对炉气的碳势进行连续测定和控制。实践证明,在用红外线CO_2分析仪的同时,再配备一台气相色谱仪对炉气的成分进行全分析,会取得更为完满的效果。因为在滴注式可控气氛渗碳或碳氮共渗中,只有当炉中的CO和H_2的含量基本稳定,而CH_4的含量又不大于某一数值时才能采用红外线CO_2分析仪对炉气的碳势进行一元化的控制。若要知道炉气中CO、H_2和CH_4的含量,应用气相色谱仪是个简便、速速而又准确的方法。除此以外,色谱分析仪     

氮基渗碳气氛的可控性

目前,氮基渗碳气氛是一项具有重大现实意义的课题。虽然所取得的初步成就已经消除了对这种气氛的某些怀疑(这些怀疑是由于花费了很大的代价而进行的研究工作至今还只取得了部分成效所造成的),但是,到目前为止,尚缺乏对这种渗碳气体的精确分析。下面将评述一些“组合”气体的可控性。对于基于吸热式气体和滴注液体的渗碳气氛的控制,在实际中已有一系列可靠的测     

以碳流量控制补充或替代气体渗碳时的碳势控制

1、导言近来气体渗碳工艺的发展重点是缩短渗碳时间和减少渗碳气体的需用量,以期节约能源和原材料。这样便导致了过饱和渗碳气体的采用。对于这种气氛,碳势不能定义,从而附带地产生了一个间接测量露点、CO_2或O_2含量的问题。对于这种情况,本文建议采用C—流量控制来补充或替代碳势控制。图1列出了三种渗碳过程的计算和控制模式。在最简单的情况下(a),表层含碳量被视作常数,而渗层的增长按t~(1/2)规律计算。现行的渗碳工艺是以模式b为依据     

直注式气氛的应用效果

本文介绍了利用直接注入燃料/空气混合物在炉内产生的气氛进行渗碳、碳氮共渗和淬火处理。实际生产表明,这种气氛的效果好,成本大大降低。1 应用概况 自从15年前推广使用直注式可控气氛以来,现已有约200台不同类型炉子使用这种气氛工作。使用最广的是天然气/空气,其次是丙烷/空气、丙酮/空气、异丙醇/空气。CO_2只是代替空气作为氧化气体,但很少使用。 直注式气氛系统用于各种类型零件的渗碳、碳氮     

合成炉气渗碳

1.引言在丙烷、空气和氮气所合成的渗碳气氛的应用中,要涉及到炉内气氛反应的动力学问题本文以吸热式发生气氛与甲醇、氮气和丙烷添加气所制备的气氛作对比,描叙试验的一些结果。 2.试验试验用一台在保护气氛条件下进行工作的多用炉。按照标准,此炉由一个吸热气氛发生装置供应气体。标准载体气的流量大约是4米~2/小时.碳势由一个用CO_2红外分析仪自动调节。本试验用“合成的”载体气代替过去的载体气,其组份是丙烷,空气和不同量的氮气,或者由甲醇与氮气组成。后者当甲醇在进入炉子以前就已经气化了。本试验所用的氮以液氮方式供给。气体成份用色谱法分析。用0.1毫米的箔片测定碳势,用直径     

氮基渗碳气氛的经济性

本文阐述经济上能与吸热式气氛渗碳竞争的氮基气氛渗碳法。这种方法是Airco公司研制成功的,它以氮气充入渗碳炉的前室,能在较低费用下达到吸热式气氛渗碳那样的质量与可靠性水平,例如,可获得相同的硬度、渗层深度、碳浓度梯度与显微组织特征等。本文着重介绍吸热式气氛与氮基渗碳气氛的成本对比。     

直生式渗碳气氛的技术、优点和应用

0 前言 直生式渗碳气氛已有悠久的历史,作为控制碳势的载气出现以前的三十年代,直生式气氛在气体渗碳中占统治地位。当时采用直生式气氛完全是经验的处理方式,用固定流量的碳氢气体注入炉中,除了炉温和时间外其它参数都不控制。这种工艺不被重视是不奇怪的。 发展了在气体渗碳炉中建立平衡渗碳条件时,用载气法,并引入露点和远红外线分析来测量碳势,可保证渗碳的结果更精确和更可靠。     

氮基气氛渗碳的8620钢的组织和性能

在《金属进展》以前的一篇文章中,已经从工艺方法的观点阐述了一种氮基气氛渗碳系统(此处把渗碳气氛工艺方法称为CAP)。这种系统采用氮、天然气和二氧化碳气体混合物,为Air Products and Cheroical公司研制出来的。在本文中,我们报导了钢应用该系统渗碳后的组织和性能的研究工作,并与同样钢材在标准的吸热型载体气的气氛中渗碳后的组织和性能进行比较,其主要结果总结如下:     

渗碳介质的碳氧比对滴注式气体渗碳的影响

滴注式气体渗碳工艺现在大多是采有用双液体滴注法,也就是把两种渗碳性质相异的有机液体按一定比例滴入渗碳炉中,以改变渗碳介质的碳氧比。本文通过对甲醇—二甲苯混合液体的不同配比的渗碳试验,探讨渗碳介质的碳氧比对渗碳的影响。试验结果表明,渗碳介质的碳氧比对滴注式气体渗碳的影响有一个最佳的数值,这个数值大致是使炉内产生的碳势刚好达到渗碳温度下的奥氏体饱和碳浓度的渗碳介质的碳氧比。这个结论对制订滴注式气体渗碳工艺有一定参考作用。     

氮基热化氛气和工序周期的微机控制技术

一、引言液态空气得到的氮气是一种工业纯的干燥气体,它是所有被命名为ALNAT(AirLiquide Nitrogen Atmospheres)的合成气氛的基本组元。人们按照冶金学上的标准在这种中性气体中添加还原的、渗碳的或渗氮的气体或液体,如氢、一氧化碳、碳氢化合物、甲醇和氨气等。不管应用何种类型炉子和热处理工艺,氮基气氛能替代习常用的气氛来使用,它具有明显的优点:(1)安全性提高,(2)所需的流量和压力范围无论整体和瞬时的都能灵敏调节。     

新渗碳工艺试验

0 前言 近年来,为了节能,气体发生炉基本被淘汰,而将烃系气体直接通入渗碳炉内渗碳的直接渗碳法被广泛采用。对直接渗碳法已有许多研究。直接渗碳法与吸热式气体渗碳法(简称Endo.g法)相比,渗碳时间可以大大缩短,炉气也可大量节省。对于可以缩短渗碳时间这一点,已有共识,但其原因尚不清楚,这是由于未建立直接渗碳反应的机理和碳势控制方法之故。内藤武志等的试验采用烃系气体为炉气形成原料气,CO_2     

氮—甲醇渗碳气氛

1.引言七十年代以来,氮基气氛工艺迅速发展,在保护气氛应用方面发展得更快。然而,氮基气氛渗碳质量仍然很不稳定,若干工艺虽能满足某些热处理厂的技术要求,但还不能完全令人满意。现在,采用纯液氮和甲醇分解产物的混合气氛(Endomix法),成功地取代了渗碳用的吸热式气氛,这种气氛具有下列特性;     

钢的可控气氛热处理新方法

已研究了一种在保护气氛或富碳气氛炉子中淬火、退火或渗碳的钢的可控气氛热处理方法。气氛在炉中连续地流动,在进入炉子前,气氛是由含氢(也可以是氮)的载气和碳氢化合物组成的活性气体混合而成的。     

氧探头在碳势控制中的应用和控制精度的研讨

碳势控制的历史经历了许多重要的里程碑,诸如采用气体渗碳和吸热式气体发生器. F.E.Ilarris方程的发展,以及由手动或自动调节炉子气氛的露点和红外仪器的工业应用等等。最近时期的主要进步是世界范围内普及采用氧探头(也称作氧传感器或碳传感器),来监控和控制吸热式气氛.它能提供可靠的电势输出以指明热处理气氛的工况。