網(wǎng)帶式淬火爐網(wǎng)帶材料的選用 |
時間: 2012-07-26 |
網(wǎng)帶式淬火爐網(wǎng)帶材料的選用
l、前言
網(wǎng)帶式連續(xù)淬火爐使用溫度在8l5—1150℃,一般在840~920℃之間使用。由于工件在爐內(nèi)運行速度均勻,工件與輸送帶間無相劉移動而具有變形小、加熱均勻等優(yōu)點,廣泛用于處理各種中、小型零件。自30年代以來引進.國產(chǎn)已達數(shù)百臺。但由于其結(jié)構(gòu)特點決定了其耐熱鋼消耗量大,維修成本高,作為其三天件之一的同帶,據(jù)了解每條的有效使用壽命[z000O一40ooh“,進口網(wǎng)帶有效使用壽命亦儀6000h左右,這樣短的壽命還不包括非正常原因而}起的過早破壞。我們通過調(diào)研及了解凡家網(wǎng).帶生產(chǎn)廠家后發(fā)現(xiàn),目前各用戶使用的及訂制的網(wǎng)帶材料基本上都采用價格昂貴的Cr20Ni80;片有偶爾兒家試用1Cr25Ni20SI2材料,據(jù)反映使用中無法解決氧化問題而不得不仍然采用Cr20Nis0材料。
2、1Cr25Ni20Si2網(wǎng)帶的使用效果
某廠使用的網(wǎng)帶淬火爐,該爐原裝網(wǎng)帶舶材料辦Cr20Hi8o,網(wǎng)帶徑徑1.1mm;使用溫度在800"~900℃之I采用甲醇直接滴入爐內(nèi)裂解作保護氣;淬火介質(zhì)為油。網(wǎng)帶使用3000余h(包括經(jīng)多次補按直至無法使用而報廢)。Cr20Ni80和1Cr25Ni205~2材料中合金元素的抗氧化、抗?jié)B碳的分析;Cr是鋼(臺金)中抗氧化的主加元素,950C時需2O jSi為輔加元崇,一般添加2一3,Ni在鋼中主要是為了形成奧氏體使基體組織穩(wěn)定,對抗氧化無顯明作用,只有加入量很多時才能形成N10·CrO。,而對抗氧化性有好的影cr、si能降低鋼(臺金)對C的吸收和C的J散速度,其中Sj的作用{l!盟著j而Ni似乎也盔辟低C的吸收,但使c的擴敬速度加快“”。
對于1.1mm靜細絲,雖然Nj基的clr0NiO臺金基體穩(wěn)定且抗氧化性很好,但在還原性氣氛畢,基體很容易被c滲透而脆化,同時生成碳化鉻而使基體貧鉻,從而降低基體的抗氧化性爐內(nèi)未通保護氣時,進入爐內(nèi)的氧及爐氣中殘存的氧很快使基體尤其是晶界最先被氧化而脆化進而斷裂。ICr25Ni20Si2其有良好的抗氧化性,且抗?jié)Bc性較Cr20Ni80好。于是我們選用1Cr25Ni20Si2材料制作網(wǎng)帶,每條帶的價格山I6000元降至8800元,降低成本45。經(jīng)使I}j半年,有效使用時間2000余h,網(wǎng)帶完好無損,經(jīng)絲亦未產(chǎn)生脆性。原來采用Cr20Ni80材斟制作的阿帶,緯絲鐓頭使用l000余h后,囡受還原氣氛腐蝕而零星脫落,導致網(wǎng)帶邊緣的擋片脫落,致使同一邊緣的應(yīng)力集中加在網(wǎng):經(jīng)絲上,懂帶斷被拉變形而損壞{而采用1Cr25NiSI2制作網(wǎng)帶后卻來發(fā)現(xiàn)緯絲鐓頭脫落的現(xiàn)象,網(wǎng)帶擋片全部完好無損,從而有利子網(wǎng)帶壽命的進一步提高。
但在使用中我們發(fā)現(xiàn),用-IC~25Ni20Si2材料制作的網(wǎng)帶在停歇不用時,兩帶束烘干表面以及涇在網(wǎng)帶返回通道嶄封水中的部分很俠產(chǎn)生箍色銹蝕,旦時闖越長越銹蝕嚴重,浸存密封水面處的部分氧化最嚴重。這樣鋼絲表氧化膜被嚴重破壞而使網(wǎng)帶絲經(jīng)過商溫使用后,網(wǎng)帶的這一檔全部脆化而相繼斷掉,附近幾擋也很快脆化,必須及時更換同帶表面干燥的部分卻無銹斑。我們分析這是因為該網(wǎng)帶材料為鐵基臺金,且剮帶絲長時間在還原氣氛中工作,表面氧化膜的連續(xù)性被滲C而破壞,因此一旦表面有水分附著就形成原電池發(fā)生吸氧腐蝕
2Fe—te=2Fei
2H 2O+O+4e:40H’
鐵作為負極失去電子被氧化:~jFe正極上氧氣溶解干水中得到電子而被還原。在密刳水面附近,由于水與氧大囂提供使網(wǎng)帶每化更嚴:采用Cr20Ni80材料制作的網(wǎng)帶同樣f比班g。由于褒面氧化膜被破環(huán)而使高±’:摩嚴重劣化。由于這種現(xiàn)象存在,在不使月i時粥濕的表面就生成一層綠色的氧化蜘斑,只是NiO與Cr:0結(jié)合為NiO·CrO確抗氧化干{堋而阻fL了氧化腐蝕層的加深嗣此采鐵基的1Cr25Ni20Si2材辯千網(wǎng)請,要克雎氧化而導致過早損壞的辦法是:在網(wǎng)帶停異j(坨其是長時問不用)時把阿帶返回通道口處的密封水散盡;并烘干網(wǎng)惜襲面的殘留水分,使網(wǎng)帶袁面保持干燥。
注意在救空密封水時,爐內(nèi)使用的若是易爆的還原性氣氛,則應(yīng)將爐溫降至氣體燃點以下方珂放水,防止空氣從剮帶遺回誦逆吸入爐內(nèi)與殘余爐氣混合爆炸,噴出熱灼傷人。
3、其它鐵基耐熱舍僉
網(wǎng)帶淬火爐一般網(wǎng)帶的經(jīng)絲直弳僅1.1ram,因此要求材料基體組織穩(wěn)定,時效后不易脆化,抗氧化性好,有好她抗熱疲勞性。一般爐出氣氛多為含碳∞還辣罄氣氛,因此還要求蕊坩}材料有良好的抗?jié)BC睦能。錦基臺金Cr20Nis0具有覆好的高溫性能,但價格昂貴,而且不適合存還原性氣氛中使用。從我們的試用恃況皋霸,只要選用及維護得好,采用鐵基耐熱合金是可行的。適臺制作網(wǎng)帶要求的耐熱鋼(合金)材料化學成分如下表所示。其中3Cr24Ni7SiNRE是近幾年發(fā)展起來的優(yōu)質(zhì)低Ni耐熱鋼,具有優(yōu)魚的高溫性能;該鋼Ni含量低,在含c等的還原性氣氛中比較穩(wěn)定,不易產(chǎn)生高Ni鋼常出現(xiàn)的晶間腐蝕,且成本比1Cr25Ni20Si2還低;由于加入了稀土元素,有效地防止了高溫合金在高溫時晶界最先被氧億現(xiàn)象,使其高溫性能有很大的提高“。
4、結(jié)束語
目前我國網(wǎng)帶爐所用網(wǎng)帶的材料基本上完全參照引進設(shè)備的模式,都采用Cr20Nigo,這與我國Ni資源貧乏的國情不相符,在經(jīng)濟上是很大的浪費。我認為各使用廠家應(yīng)根據(jù)各自設(shè)備的使用溫度、爐內(nèi)氣氛的不同而選用適合自己使用的廉價的鐵基耐熱含盤作用帶,只要使用維護得當是完全可靠的;必要時可采取在一條阿帶上先局部試用,總結(jié)使甩效糶,滿足要求后再推廣使用,遙過這樣才能真正實現(xiàn)附帶爐網(wǎng)帶的國產(chǎn)化,降低網(wǎng)帶爐的使用成本進而擴大應(yīng)用范圍。
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