一、技術(shù)名稱:智能真空滲碳淬火技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍:通用機(jī)械行業(yè)有滲碳熱處理工藝需求的企業(yè)
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
2012年我國熱處理生產(chǎn)總量約為2000萬噸,其中滲碳處理約占1/8,在250萬噸左右。滲碳處理的主要設(shè)備包括井式爐、箱式多用爐和真空滲碳爐,其中井式滲碳約125萬噸、箱式滲碳約123.75萬噸、真空滲碳約1.25萬噸。井式爐單位電耗最高,箱式多用爐次之,真空滲碳爐最低。根據(jù)JB/T50182-1999《箱式多用熱處理爐能耗分等》,箱式多用路的一等可比單耗指標(biāo)為bk≤440kWh/t,而真空滲碳爐的可比單耗為bk=265kWh/t。真空滲碳爐相對箱式多用爐節(jié)能量約61kgce/t,減排量約161kgCO2/t。目前應(yīng)用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量1萬tce/a,CO2減排約3萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
真空滲碳是一種真空熱處理工藝。由于滲碳在真空環(huán)境中進(jìn)行,可以精確控制碳勢,工件表面潔凈,有利于碳原子的吸附和擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)高溫滲碳速度的提高。相對于普通滲碳,可將滲碳時間縮短50%以上,大幅節(jié)約電能。在真空環(huán)境下,還可有效避免氧化性氣體與工件表面合金元素發(fā)生晶間氧化,提高工件的耐磨性和疲勞性能,同時實(shí)現(xiàn)對細(xì)孔等內(nèi)表面的滲碳,使整批工件獲得均勻一致的表面碳濃度和滲碳層厚度。
智能型真空滲碳淬火爐采用計算機(jī)控制系統(tǒng)對溫度、時間、滲碳?xì)怏w流量和壓力四個重要參數(shù)進(jìn)行精確控制,保證爐體內(nèi)溫度均勻性和氣氛均勻性良好,使?jié)B碳工件獲得最小的滲層深度誤差和合理的晶相組織分布。同時在計算機(jī)控制下,滲碳劑可由多通路多噴嘴以精確流量進(jìn)入爐內(nèi),分布面廣且均勻,充分發(fā)生裂解和滲碳反應(yīng),不會產(chǎn)生過多游離碳,有效減少碳黑對爐體的污染。
2.關(guān)鍵技術(shù)
(1)氣氛流量控制技術(shù);
(2)減少炭黑污染技術(shù)。
3.工藝流程
工件→清洗→生成或編制工藝→裝爐→真空滲碳→淬火或冷卻。其結(jié)構(gòu)圖及自動控制系統(tǒng)