网带淬火炉网带材料的选用
1、前言
网带淬火炉使用温度在8l5— 1 150℃,一般在840 ̄920℃之间使用。由于工 件在炉内运行速度均匀,工件与输送带间无相 刘移动而具有变形小、加热均匀等优点,广泛 用于处理各种中、小型零件。自30年代以来引 进.国产已达数百台。但由于其结构特点决定 了其耐热钢消耗量大,维修成本高,作为其三 天件之一的同带,据了解每条的有效使用寿命 [z 0 00O一4 0ooh“ ,进口网带有效使用寿命 亦仪6 000h左右,这样短的寿命还不包括非正 常原因而 }起的过早破坏。我们通过调研及了 解凡家.网带生产厂家后发现,目前各用户使用 的及订制的网带材料基本上都采用价格昂贵的 Cr20Ni80;片有偶尔儿家试用1Cr25Ni20SI2 材料,据反映使用中无法解决氧化问题而不得 不仍然采用Cr20Nis0材料。
2、1Cr25Ni20Si2冈带的使用效果
我厂网带炉原装网带 舶材料办Cr20Hi 8 o,_惘带径兰 1.1ram;使用温度在800" ̄900℃之 I采用甲醇直接滴入炉内 裂解作保护气;淬火介质为油。网带使用3 000 余h(包括经多次补按直至无法使用而报废)。 Cr20Ni80和1Cr25Ni205 ̄2材料中合金元素的 抗氧化、抗渗碳的分析;Cr是钢(台金)中抗氧 化的主加元素,950 C时需2O j Si为辅加元崇, 一般添加2 一3 ,Ni在钢中主要是为了形 成奥氏体 使基体组织稳定,对抗氧化无显明作 用,只有加入量很多时才能形成N10・Cr O。, 而对抗氧化性有好的影 cr、si能降低钢 (台金)对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的扩敬速度加快“ ”。 对于 1.1mm静细丝,虽然Nj基的 lcr 0Ni O台金基体稳定且抗氧化性很好,但在 还原性气氛毕,基体很容易被c渗透而脆化, 同时生成碳化铬而使基体贫铬,从而降低基体 的抗氧化性 炉内未通保护气时,进入 淬火炉内的 氧及炉气中残存的氧很快使基体 尤其是晶界 最先被氧化而脆化进而断裂。ICr25Ni20Si 2 其有良好的抗氧化性,且抗渗c性较Cr20Ni80 好。于是我们选用1Cr25Ni20Si2材料制作网 带,每条带的价格山I 6 000元降至8 800元,降低 成本45 。经使I}}j半年,有效使用时间2 000余 h,网带完好无损,经丝亦未产生脆性。原 来采用Cr20Ni80材斟制作的阿带,纬丝镦头使 用l 000余h后,囡受还原气氛腐蚀而零星脱 落,导致网带边缘的挡片脱落,致使同一 边缘 的应力集中加在网: 经丝上,懂 带 断被拉 变形而损坏{而采用1Cr25NiSI2制作网带后却 来发现纬丝镦头脱落的现象,网带挡片全部完 好无损,从而有利子网带寿命的进一步提高。 但在使用中我们发现,用-IC ̄25Ni20Si 2 材料制作的网带在停歇不用时,两带束烘干表 面以及泾在网带返回通道崭封水中的部分很侠 产生箍色锈蚀,旦时闯越长越锈蚀严重,浸存密 封水面处的部分氧化最严重。这样钢丝表 氧 化膜被严重破坏而使网带丝经过商温使用后, 网带的这一档全部脆化而相继断掉,附近几挡 也很快脆化,必须及时更换 同带表面干燥的部 分却无锈斑。我们分析这是因为该网带材料为 铁基台金,且剐带丝长时间在还原气氛中工作, 表面氧化膜的连续性被渗C而破坏,因此一旦 表面有水分附着就形成原电池发生吸氧腐蚀 2Fe—te=2Fei 2H 2O+O +4e:40H’ 铁作为负极失去电子被氧化: ̄jFe 正极上氧 气溶解干水中得到电子而被还原。在密刳水面 附近,由于水与氧大嚣提供使网带每化更严重采用Cr20Ni80材料制作的网带同样f 比班g 。 由于褒面氧化膜被破环而使高 ±’:摩 严重劣化。由于这种现象存在,在不使月i时粥湿 的表面就生成一层绿色的氧化蜘斑,只是NiO 与Cr:0 结合为NiO・Cr O 确抗氧化干{堋而 阻fL了氧化腐蚀层的加深 嗣此采 铁基的 1Cr25Ni20Si 2材辩千】 网请,要克雎氧化而导 致过早损坏的办法是:在网带停 异j(坨其 是长时问不用)时把阿带返回通道口处的密封 水散尽;并烘干网惜袭面的残留水分,使网带 袁面保持干燥。 注意在救空密封水时,炉内使用的若是易 爆的还原性气氛,则应将炉温降至气体燃点以 下方珂放水, 防止空气从剐带遗回诵逆吸入 炉内与残余炉气混合爆炸,喷出热 灼伤人。
3、其它铁基耐热舍佥
网带炉一般网带的经丝直弪仅1.1ram,因 此要求材料基体组织稳定,时效后不易脆化,抗 氧化性好,有好她抗热疲劳性。一般炉出气氛 多为含碳∞还辣罄气氛,因此还要求蕊坩}材料 有良好的抗渗C睦能。锦基台金Cr20Nis0具 有覆好的高温性能,但价格昂贵,而且不适合 存还原性气氛中使用。从我们的试用恃况皋霸, 只要选用及维护得好,采用铁基耐热合金是可 行的。适台制作网带要求的耐热钢(合金)材料 化学成分如下表所示。其中3Cr24Ni7SiNRE 是近几年发展起来的优质低Ni耐热钢,具有优 鱼的高温性能;该钢Ni含量低,在含c等的还 原性气氛中比较稳定,不易产生高Ni钢常出现 的晶间腐蚀,且成本比1Cr25Ni20Si2还低; 由于加入了稀土元素,有效地防止了高温合金 在高温时晶界最先被氧亿现象,使其高温性能 有很大的提高“ 。 热处理、熔炼、可控非均匀加热虞量等情况 下,涉及感应器使用性能 寿命及能耗等的电 磁力的许多问题逐渐暴露出来,值得认真解 决。同时,现代化的设计、控制手段,已为解 决这些复杂的动态阐题提供了条件。重要的 是,应充分了解拟加热材料的物理特性及其在 一些典型加热过程中的变化、幅度,对电磁耕 合质量的影响,以便更准确地掌握感应加热的 用 维护得当是完全可靠的;必要时可采取在 一条阿带上先局部试用,总结使甩效粜,满足 要求后再推广使用,遥过这样才能真正实现附 带炉网带的国产化,降低网带炉的使用成本进 而扩大应用范围。
4、结束语
目前我国 网带炉所用网带的材料基本上完 。 全参照引进设备的模式,都采用Cr20Nigo,这 与我国Ni资源贫乏的国情不相符,在经济上是 很大的浪费。我认为各使用厂家应根据各自设 4 备的使用温度、炉内气氛的不同而选用适合自 己使用的廉价的铁基耐热含盘作用带,只要使用 维护得当是完全可靠的;必要时可采取在 一条阿带上先局部试用,总结使甩效粜,满足 要求后再推广使用,遥过这样才能真正实现附 带炉网带的国产化,降低网带炉的使用成本进 而扩大应用范围。
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