نقش نیتروژن در خلاء برقی چیست؟
پیام بگذارید
نقش اصلی مرحله خلاء:
محیط خلاء کوره برقی خلاء برای فرآیند برازلینگ بسیار مهم است. با تخلیه کوره ، اکسیژن ، بخار آب و سایر گازهای واکنش پذیر تا حد زیادی از محفظه کوره خارج می شوند.
این امر از اکسیداسیون فلز پایه و فلز پرکننده برقی در طول گرمایش و فرآیند برزمی درجه حرارت بالا- جلوگیری می کند. اکسیداسیون می تواند به شدت بر قابلیت مرطوب بودن و جریان پذیری فلز پرکننده تأثیر بگذارد و منجر به کیفیت مفصل ضعیف (مانند نفوذ ناقص ، تخلخل و اجزاء) شود.
این خلاء همچنین به از بین بردن گازهای جذب شده بر روی سطح کار ، محصولات تجزیه روغن و اکسیدهای فلزی خاص (که در شرایط خاصی می توانند کاهش یابد) کمک می کند ، و در نتیجه یک سطح تمیز و بسیار واکنشی ایجاد می شود که باعث گسترش و پیوند زدن برزوی خوب می شود.
نقش مهم نیتروژن معرفی شده در مرحله خنک کننده:
هنگامی که مرحله نگه داشتن برزیل به پایان می رسد و مرحله خنک کننده شروع می شود ، با وجود خلاء موجود در کوره ، درجه حرارت بالا- بالا (به طور معمول بالاتر از 600 درجه) سطح قطعه کار بسیار فعال است.
اگر هوا در این مرحله به طور مستقیم وارد کوره (شکستن خلاء) شود ، اکسیژن موجود در هوا بلافاصله با سطح فلز داغ واکنش اکسیداسیون خشونت آمیز انجام می دهد و باعث اکسیداسیون شدید و تغییر رنگ (مایل به آبی یا سیاه) در سطح قطعه کار می شود. این حتی می تواند بر خصوصیات مواد یا پردازش بعدی (مانند آبکاری) تأثیر بگذارد.
راه حل: تزریق نیتروژن (N₂)
1. جو محافظ: قبل از اینکه دمای قطعه کار به یک سطح ایمن کاهش یابد (به طور معمول زیر 400 {2} 500 درجه ، بسته به ماده) ، نیتروژن با خلوص بالا (به طور معمول نیاز به یک نقطه شبنم بسیار پایین ، مانند مانند<-40°C) is injected into the vacuum furnace to restore the furnace to a positive pressure (at or slightly above atmospheric pressure).
2. جداسازی اکسیژن: نیتروژن تزریق شده محفظه کوره را پر می کند ، و هرگونه اکسیژن ردیابی باقیمانده را در حین ایجاد یک محیط بی اثر در اطراف قطعه کار ، رقیق و منزوی می کند.
3. اکسیداسیون Anti-: نیتروژن یک گاز بی اثر است (برای بیشتر فلزات برنجی ، مانند فولاد ضد زنگ ، فولاد کربن ، آلیاژهای مس و آلیاژهای نیکل). از نظر شیمیایی با این فلزات در دماهای بالا واکنش نشان نمی دهد ، به طور موثری از قطعه کار در برابر اکسیداسیون و تغییر رنگ در طی فرآیند خنک کننده آهسته تا دمای ایمن محافظت می کند.
4. خنک کننده شتاب (اثر کمکی): در مقایسه با حالت خلاء (که در درجه اول به تابش برای اتلاف گرما متکی است) ، افزودن نیتروژن امکان انتقال حرارت همرفت ، از بین بردن گرما از قطعه کار و ساختار کوره را سریعتر از خنک کننده خالص فراهم می کند ، بنابراین روند خنک کننده را تسریع می کند و راندمان تولید را بهبود می بخشد. با این حال ، این به طور کلی یک هدف ثانویه است. هدف اصلی پیشگیری از اکسیداسیون است.
چرا نیتروژن را انتخاب می کنیم؟
1. بی تحرکی: به بیشتر فلزات مورد استفاده در محدوده دمای خنک کننده بی اثر است.
هزینه: در مقایسه با سایر گازهای بی اثر مانند آرگون و هلیوم ، نیتروژن اقتصادی ترین انتخاب است و مزایای هزینه قابل توجهی را برای برنامه های صنعتی بزرگ- ارائه می دهد.
در دسترس بودن: فناوری تولید نیتروژن بالغ است ، و نیتروژن خلوص {1} بالا به راحتی در دسترس است.
ایمنی: غیر-} سمی و بی بو ، نسبتاً بی خطر است (اگرچه غلظت های بالا هنوز خطر ابتلا به آسفیكس را ایجاد می كنند ، بنابراین احتیاط توصیه می شود).
خلاصه:
در حین کار یک کوره برقی خلاء ، محیط خلاء از اکسیداسیون جلوگیری می کند و سطح را در هنگام گرمایش و برزنی تمیز می کند. نیتروژن در مرحله خنک کننده بحرانی (منطقه درجه حرارت بالا-) به عنوان یک فضای محافظ معرفی می شود و از اکسیداسیون و تغییر رنگ قطعه گرم در هنگام تماس با هوا در هنگام خنک کننده جلوگیری می کند. این یک گام کلیدی برای اطمینان از یک سطح روشن و تمیز و حفظ خصوصیات مواد است.
ازت در درجه اول برای عدم تحرک آن (به سمت اکثر فلزات) و هزینه قابل توجهی-}} استفاده می شود. برای چند آلیاژ درجه حرارت 2 {{2} ویژه یا آلیاژهای تیتانیوم که ممکن است با نیتروژن واکنش نشان دهند (به عنوان مثال ، تشکیل نیتریدها) ، آرگون ممکن است به عنوان گاز خنک کننده و محافظ استفاده شود.
