外熱式坩堝TD鹽浴爐的研究與改進(jìn).pdf

1、目前,TD鹽浴滲金屬在國內(nèi)的工業(yè)應(yīng)用正處于起步階段,與日本相比,不僅在應(yīng)用范圍、規(guī)模及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益上存在巨大差距,而且在許多相關(guān)技術(shù)上存在著許多待研發(fā)的課題。其中,TD鹽浴滲金屬的設(shè)備在國內(nèi)還幾乎是空白。在國內(nèi)一些應(yīng)用TD鹽浴滲金屬的單位目前主要用外熱式坩堝鹽浴爐。由于尚無正規(guī)生產(chǎn)研發(fā)此種設(shè)備的企業(yè),各單位使用的外熱式坩堝TD鹽浴爐普遍存在如下問題:(1)熱效率不高;(2)坩堝壽命不長;(3)鹽浴防氧化問題;(4)操作機(jī)械化自動(dòng)化程度不

2、高;(5)鹽浴偏析較嚴(yán)重。
　　 針對(duì)上述問題,本文重點(diǎn)研究以下內(nèi)容:(1)坩堝材料的耐蝕性及抗氧化性分析;(2)如何更有效地提高外熱式坩堝TD鹽浴爐的熱效率:(3)如何更有效地防止鹽浴偏析。
　　 對(duì)鹽浴爐用金屬材料的研究,為避免試樣在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生覆層,又要使鹽浴主要成分接近TD處理時(shí)的成分,選取硼砂浴配方(質(zhì)量分?jǐn)?shù)):氟化鈉,12.5％:脫水硼砂,87.5％。材料中對(duì)高溫耐蝕性及高溫抗氧化性最大貢獻(xiàn)的是Ni、Cr元

3、素,所選材料的Cr含量為15％～25％,Ni含量為9％～80％,幾乎包括了主要的耐熱耐蝕不銹鋼。
　　 通過對(duì)爐襯結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、爐襯材料的選取及紅外輻射材料的應(yīng)用的方法解決現(xiàn)有外熱式坩堝TD鹽浴爐熱效率低的問題。
　　 鹽浴成分的配比不同,有時(shí)造成TD處理過程中鹽浴發(fā)生較大偏析,對(duì)TD鹽浴碳化物覆層的形成造成一定的影響。為了不影響鹽浴的成分且能有效地減少鹽浴偏析,綜合考慮采用外加攪拌裝置來實(shí)現(xiàn)。
　　 對(duì)以上內(nèi)容的

4、研究結(jié)果為:1)試驗(yàn)所選用Cr-Ni不銹鋼中,Cr20Ni35不銹鋼在硼砂浴中具有最佳耐蝕性;試樣的腐蝕主要集中在硼砂浴面與空氣的交界面處,其它部位腐蝕較弱,硼砂浴中Na2O和B2O3,的存在加速了試樣的腐蝕;2)爐子采用大尺寸結(jié)構(gòu)拼裝,擱絲臺(tái)成波浪形,在其表面涂覆一層以Cr2O3和Fe2O3為主要材質(zhì)的遠(yuǎn)紅外輻射涂層,加強(qiáng)了爐內(nèi)的輻射能量和強(qiáng)度,提高了熱效率;3)加入鹽浴攪拌裝置,鹽浴偏析問題得以改善;安裝簡易防高溫氧化裝置可以有效防