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| 品牌襄阳金力泰 | 有效期至长期有效 | 最后更新2025-08-01 08:39 |
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襄阳渗碳炉，井式渗碳炉设备厂家
井式渗碳炉是一种采用垂直井状结构、专为金属工件渗碳热处理设计的工业炉，通过在高温富碳气氛中使碳原子渗入工件表层，形成高硬度渗碳层，从而提升工件表面耐磨性与疲劳强度，广泛应用于齿轮、轴承、轴类等耐磨零件的批量处理。以下从工作原理、结构特点、性能优势及应用领域展开介绍：
一、工作原理
井式渗碳炉的核心是 “高温下碳的渗入与扩散”，具体过程如下：
- 渗碳气氛生成：通过向炉内通入渗碳介质（如甲醇 + 丙酮、丙烷、天然气等），在高温（850-950℃）下裂解产生活性碳原子（[C]）。例如，甲醇裂解反应为：CH₃OH → CO + 2H₂，丙酮裂解生成 CO、H₂及大量活性碳。
- 碳的吸附与渗入：活性碳原子吸附在工件表面，突破金属晶格边界，随温度升高向内部扩散，形成表层高碳区（碳含量可达 0.8%-1.2%）。
- 扩散层形成：保温过程中，表层碳向心部缓慢扩散，形成由表及里的 “渗碳层”（表面碳浓度高，心部保持原始碳含量），层深通常为 0.5-2mm（根据工艺需求调整）。
- 冷却与淬火：渗碳结束后，工件可直接出炉油淬（或缓冷后二次加热淬火），使表层转变为高硬度马氏体组织，心部保持韧性，实现 “表硬心韧” 的性能。
二、结构特点
井式渗碳炉的结构围绕 “均匀渗碳”“密封控气” 和 “适配长工件” 设计，核心组件包括：
- 炉体：垂直圆柱形结构，炉口朝上，底部为承重炉台，顶部配备水冷却炉盖（防止高温变形），炉盖与炉体结合面采用耐火纤维 + 气密封，确保炉内气氛稳定（避免空气渗入导致氧化）。
- 加热系统：沿炉衬圆周分多区布置加热元件（如电阻丝、硅碳棒），部分型号沿高度方向分 2-4 区控温，确保炉内垂直温差≤±5℃，避免工件上下渗碳层厚度差异。
- 渗碳气氛系统：包含介质储存罐、流量计、滴注装置（液体介质）或燃气混合器（气体介质），可精确控制介质流量（如丙酮滴速 50-200 滴 / 分钟），调节炉内碳势（通常 0.8%-1.2% CP）。
- 循环与排气：炉底部设风扇或导流板，强制渗碳气氛在炉内对流，保证气体均匀分布；顶部设排气管，将裂解产生的废气（CO、H₂等）导出燃烧处理，避免污染。
- 控制系统：采用 PLC + 碳势仪联动控制，实时监测炉温（精度 ±1℃）和碳势（精度 ±0.05% CP），自动调节加热功率和介质流量，支持多段渗碳工艺曲线（如强渗→扩散→降温）。
三、性能优势
- 渗碳均匀性优异：
- 井式结构配合强制气氛循环，使长轴类、深孔件（如齿轮轴、套筒）的内外表面、凹槽部位均能均匀接触渗碳介质，渗碳层厚度偏差≤0.1mm。
- 多区控温和碳势闭环控制，确保同批次工件渗碳质量一致，合格率达 98% 以上。
- 适配长工件与批量生产：
- 垂直炉体可容纳长度 3-6m 的长轴类工件（如机床主轴），工件直立悬挂避免弯曲变形，单次装炉量可达数十至数百件（根据炉体尺寸）。
- 连续式井式渗碳炉可通过吊装机构实现 “装料→渗碳→淬火” 自动化流转，适合规模化生产（如汽车齿轮日产能可达数万件）。
- 高效节能与环保：
- 炉衬采用全纤维保温材料（硅酸铝纤维模块），热损失比传统砖砌炉降低 40%，升温速度快（从常温至 900℃约 2 小时）。
- 废气经燃烧装置转化为 CO₂和 H₂O，符合环保排放要求；部分型号配备余热回收装置，利用高温烟气预热空气，降低能耗。
- 工艺灵活性强：
- 支持气体渗碳、滴注式渗碳等多种方式，可通过调整温度、碳势、保温时间，适配低碳钢、低碳合金钢等不同材料（如 20CrMnTi、12CrNi3A）。
- 可与淬火槽、回火炉组成生产线，实现 “渗碳 + 淬火 + 回火” 一体化处理，减少工件转运时间。
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