網帶淬火爐網帶材料的選用
1、前言
網帶淬火爐使用溫度在8l5— 1 150℃,一般在840 ̄920℃之間使用。由于工 件在爐內運行速度均勻,工件與輸送帶間無相 劉移動而具有變形小、加熱均勻等優點,廣泛 用于處理各種中、小型零件。自30年代以來引 進.國產已達數百臺。但由于其結構特點決定 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,據了解每條的有效使用壽命 [z 0 00O一4 0ooh“ ,進口網帶有效使用壽命 亦儀6 000h左右,這樣短的壽命還不包括非正 常原因而 }起的過早破壞。我們通過調研及了 解凡家.網帶生產廠家后發現,目前各用戶使用 的及訂制的網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岡帶的使用效果
我廠網帶爐原裝網帶 舶材料辦Cr20Hi 8 o,_惘帶徑蘭 1.1ram;使用溫度在800" ̄900℃之 I采用甲醇直接滴入爐內 裂解作保護氣;淬火介質為油。網帶使用3 000 余h(包括經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、抗滲碳的分析;Cr是鋼(臺金)中抗氧 化的主加元素,950 C時需2O j Si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 使基體組織穩定,對抗氧化無顯明作 用,只有加入量很多時才能形成N10・Cr O。, 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 lcr 0Ni O臺金基體穩定且抗氧化性很好,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 爐內未通保護氣時,進入 淬火爐內的 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。ICr25Ni20Si 2 其有良好的抗氧化性,且抗滲c性較Cr20Ni80 好。于是我們選用1Cr25Ni20Si2材料制作網 帶,每條帶的價格山I 6 000元降至8 800元,降低 成本45 。經使I}}j半年,有效使用時間2 000余 h,網帶完好無損,經絲亦未產生脆性。原 來采用Cr20Ni80材斟制作的阿帶,緯絲鐓頭使 用l 000余h后,囡受還原氣氛腐蝕而零星脫 落,導致網帶邊緣的擋片脫落,致使同一 邊緣 的應力集中加在網: 經絲上,懂 帶 斷被拉 變形而損壞{而采用1Cr25NiSI2制作網帶后卻 來發現緯絲鐓頭脫落的現象,網帶擋片全部完 好無損,從而有利子網帶壽命的進一步提高。 但在使用中我們發現,用-IC ̄25Ni20Si 2 材料制作的網帶在停歇不用時,兩帶束烘干表 面以及涇在網帶返回通道嶄封水中的部分很俠 產生箍色銹蝕,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帶絲經過商溫使用后, 網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帶每化更嚴重采用Cr20Ni80材料制作的網帶同樣f 比班g 。 由于褒面氧化膜被破環而使高 ±’:摩 嚴重劣化。由于這種現象存在,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 結合為NiO・Cr O 確抗氧化干{堋而 阻fL了氧化腐蝕層的加深 嗣此采 鐵基的 1Cr25Ni20Si 2材辯千】 網請,要克雎氧化而導 致過早損壞的辦法是:在網帶停 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;并烘干網惜襲面的殘留水分,使網帶 袁面保持干燥。 注意在救空密封水時,爐內使用的若是易 爆的還原性氣氛,則應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
網帶爐一般網帶的經絲直弳僅1.1ram,因 此要求材料基體組織穩定,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 有良好的抗滲C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 是近幾年發展起來的優質低Ni耐熱鋼,具有優 魚的高溫性能;該鋼Ni含量低,在含c等的還 原性氣氛中比較穩定,不易產生高Ni鋼常出現 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象,使其高溫性能 有很大的提高“ 。 熱處理、熔煉、可控非均勻加熱虞量等情況 下,涉及感應器使用性能 壽命及能耗等的電 磁力的許多問題逐漸暴露出來,值得認真解 決。同時,現代化的設計、控制手段,已為解 決這些復雜的動態闡題提供了條件。重要的 是,應充分了解擬加熱材料的物理特性及其在 一些典型加熱過程中的變化、幅度,對電磁耕 合質量的影響,以便更準確地掌握感應加熱的 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,總結使甩效糶,滿足 要求后再推廣使用,遙過這樣才能真正實現附 帶爐網帶的國產化,降低網帶爐的使用成本進 而擴大應用范圍。
4、結束語
目前我國 網帶爐所用網帶的材料基本上完 。 全參照引進設備的模式,都采用Cr20Nigo,這 與我國Ni資源貧乏的國情不相符,在經濟上是 很大的浪費。我認為各使用廠家應根據各自設 4 備的使用溫度、爐內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,總結使甩效糶,滿足 要求后再推廣使用,遙過這樣才能真正實現附 帶爐網帶的國產化,降低網帶爐的使用成本進 而擴大應用范圍。
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