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氮?dú)馐且环N無色、無毒、無味的惰性氣體,因此,氣氮已被廣泛地作為保護(hù)氣體,液氮已被廣泛地作為能與空氣接觸的冷凍介質(zhì),它是一種非常重要的氣體。
氮?dú)庠诮饘偌庸び泄饬链慊?、光亮退火、滲氮、氮碳共滲、軟碳化等熱處理的氮?dú)庠?;焊接?粉末冶金燒結(jié)過程中的保護(hù)氣等。
光亮淬火是工件在可控氣氛或真空中加熱、淬火冷卻,得到光亮金屬表面的淬火工藝。工件在鹽浴中加熱,堿浴中淬火冷卻,能得到光亮金屬表面的淬火工藝 。
光亮退火俗稱光輝退火。主要是在密閉空間加熱退火後讓溫度在密閉空間緩慢降溫至少500度以下再自然冷卻便會(huì)有光輝度以至不造成脫碳情形產(chǎn)生。
在保護(hù)氣氛中實(shí)現(xiàn)的表面無氧化和不脫碳的冷軋板帶退火。保護(hù)氣氛有單一的惰性氣體氬或氦,也有混合氣體CO-H2-N2-CO2(DX),N2-H2(HNX),N2-CO2-H2等。
這些混合氣體中的成分經(jīng)過調(diào)整能使帶鋼退火過程中的氧化與還原、脫碳與滲碳速度相等,從而實(shí)現(xiàn)板帶的無氧化和無脫碳的退火。退火后板帶表面有不可見的氧化膜,保護(hù)金屬光澤。
根據(jù)爐氣與鋼的化學(xué)反應(yīng)及其變化規(guī)律,制備和應(yīng)用保護(hù)氣氛,確定防止氧化和脫碳的條件。CO2和H2O能使帶鋼表面氧化和脫碳;CO和CH2能使帶鋼表面氧化層還原和鋼表面滲碳;H2雖然能使氧化層還原,也能使鋼表面脫碳。
光亮退火取決于H2O、CO2、H2氣氛和Fe的氧化還原反應(yīng)。N2和其他惰性氣體是鋼的中性保護(hù)氣氛,其中N2應(yīng)用最多,但必須除去其中的氧性化氣氛,方能起到良好的保護(hù)作用。一般常用N2與H2的混合保護(hù)氣氛。
氮碳共滲以滲氮為主同時(shí)滲入碳的化學(xué)熱處理工藝。
工業(yè)生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用的氮碳共滲有氣體法和熔鹽法。
氣體氮碳共滲。常用介質(zhì)有50%氨+50%吸熱式氣體(Nitemper法);35%~50%氨+50%~60%放熱式氣體(Nitroc法)和通氨時(shí)滴注乙醇等數(shù)種。可在500~650℃共滲1~8h,但通常為550~580℃共滲1.5~4.5h。
熔鹽氮碳共滲。能實(shí)現(xiàn)少、無污染作業(yè)的介質(zhì)由基鹽、再生鹽和氧化鹽配套。中國產(chǎn)的基鹽J一2、再生鹽Z一1和氧化鹽Y一1與國外產(chǎn)品TF一1、RE(j一1和ABl鹽的功效相同。有代表性的熔鹽氮碳共滲法是中國的LT(B)r藝和德國的Tenifer、TF一1專利。兩者均可在520~590℃持續(xù)10min~5h,但絕大多數(shù)工件為550~580℃共滲1~3h。由于主要活性成分cN0一可控制在最佳值±1.5%,且氣流攪動(dòng)促使溫度均勻化,不僅處理周期比氣體法短40%~50%,而且強(qiáng)化效果優(yōu)良、穩(wěn)定。
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