3 Lò thiêu kết cacbua xi măng được ứng dụng rộng rãi

Để biết lò thiêu kết cacbua xi măng, trước tiên chúng ta nên xem lại quy trình thiêu kết cacbua xi măng.

Chức năng của lò thiêu kết là làm nóng phôi cacbua xi măng đến nhiệt độ nhất định (nhiệt độ thiêu kết), giữ chúng trong một thời gian nhất định (thời gian giữ), sau đó làm nguội chúng để thu được sản phẩm cuối cùng cacbua xi măng với hiệu suất cần thiết.

1Bốn giai đoạn trong quá trình thiêu kết cacbua xi măng

Đốt trước + loại bỏ chất tạo hình

Ở giai đoạn đầu của quá trình thiêu kết, khi nhiệt độ tăng lên, chất tạo khuôn dần dần bay hơi và tách ra khỏi thân thiêu kết. Đồng thời, chất tạo khuôn ít nhiều sẽ cacbon hóa phôi thiêu kết. oxit trên bề mặt bột cacbua sẽ bị khử bởi hydro. Ứng suất tiếp xúc giữa các hạt bột dần dần bị loại bỏ và bột kim loại liên kết bắt đầu kết tinh lại.

Giai đoạn thiêu kết pha rắn (800oC - nhiệt độ eutectic)

Ở nhiệt độ trước khi pha lỏng xuất hiện, ngoài việc tiếp tục quá trình ở giai đoạn trước, phản ứng và khuếch tán pha rắn được tăng cường, dòng chảy dẻo được tăng cường và xuất hiện sự co ngót rõ ràng trên phôi.

Giai đoạn thiêu kết pha lỏng (nhiệt độ eutectic - nhiệt độ thiêu kết)

Khi pha lỏng xuất hiện ở dạng phôi, quá trình co ngót được hoàn thành nhanh chóng, sau đó xảy ra quá trình biến đổi tinh thể, tạo thành cấu trúc và cấu trúc cơ bản của các sản phẩm cacbua xi măng.

Giai đoạn làm nguội (nhiệt độ thiêu kết – nhiệt độ phòng)

Ở giai đoạn này, cấu trúc vi mô và thành phần pha của cacbua xi măng sẽ thay đổi theo các điều kiện làm mát khác nhau. Các sản phẩm cacbua xi măng đã được hình thành ở giai đoạn này với các tính chất cơ học và hóa học được nâng cao.

2 tiền đề của lò thiêu kết: THIẾT LỤC CHÂN KHÔNG

Để đảm bảo quá trình tẩy sáp trơn tru (chất bôi trơn hoặc chất tạo hình), khử, hợp kim hóa và biến đổi cấu trúc vi mô của bột nén trong quá trình thiêu kết, lò thiêu kết cần có khả năng kiểm soát chính xác nhiệt độ thiêu kết, không khí bảo vệ, chế độ truyền tải nén, gia nhiệt và tốc độ làm mát, v.v. Trong sản xuất các sản phẩm cacbua xi măng, lò thiêu kết chân không về cơ bản được sử dụng. Hút không khí trong lò để hút chân không, sau đó đổ đầy khí trơ vào lò thiêu kết để đạt được áp suất khí quyển khác nhau.

3Lò thiêu kết cacbua xi măng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt Hiện nay

Theo sự khác biệt về cường độ ép, hai loại phương pháp thiêu kết thường được sử dụng, đó là thiêu kết không áp suất và thiêu kết áp suất. Thiêu kết không áp suất chủ yếu được áp dụng cho các sản phẩm gốm sứ. Hiện nay, trong lĩnh vực cacbua xi măng, thiêu kết áp suất được sử dụng rộng rãi theo ba cách sau: thiêu kết ép đẳng tĩnh nóng, thiêu kết ép nóng và thiêu kết áp suất khí.

Lò thiêu kết ép nóng

Thiêu kết ép nóng đề cập đến phương pháp thiêu kết trong đó bột khô được đổ vào mô hình, sau đó được nung nóng trong khi được ép từ hướng một trục để hoàn thành quá trình đúc và thiêu kết cùng một lúc.

Bởi vì quá trình gia nhiệt và điều áp được thực hiện đồng thời, bột ở trạng thái nhiệt dẻo, có lợi cho sự khuếch tán tiếp xúc của các hạt và quá trình truyền dòng chảy và khối lượng. Vì vậy, áp suất ép khuôn chỉ bằng 1/10 áp suất ép nguội (áp suất ép nguội khoảng 630mpa); Nó cũng có thể làm giảm nhiệt độ thiêu kết và rút ngắn thời gian thiêu kết, để chống lại sự phát triển của hạt và thu được các sản phẩm có hạt mịn, mật độ cao và các tính chất cơ và điện tốt. Nó có thể sản xuất các sản phẩm gốm có độ tinh khiết cực cao mà không cần thêm chất hỗ trợ thiêu kết hoặc khuôn đúc. Nhược điểm của quá trình thiêu kết ép nóng là quy trình và thiết bị phức tạp, yêu cầu kiểm soát sản xuất nghiêm ngặt, yêu cầu cao về vật liệu khuôn, tiêu thụ năng lượng lớn, hiệu quả sản xuất thấp và chi phí sản xuất cao.

Lò thiêu kết tích hợp ép đẳng nhiệt nóng

Ép đẳng tĩnh nóng là một quá trình công nghệ sản xuất tích hợp nhiệt độ cao và áp suất cao. Nhiệt độ gia nhiệt thường là 1000 ~ 2000oC và áp suất làm việc có thể đạt tới 200MPa bằng cách sử dụng khí trơ hoặc nitơ áp suất cao trong thùng kín làm môi trường truyền áp suất. Dưới tác động chung của nhiệt độ cao và áp suất cao, phôi được nén đồng đều theo mọi hướng. Vì vậy, sản phẩm được gia công có độ nén cao, độ đồng đều tốt và hiệu suất tuyệt vời. Bởi vì mật độ đồng đều, tỷ lệ giữa chiều dài và đường kính không bị giới hạn, điều này có lợi cho việc sản xuất các sản phẩm mỏng và dài hình que và hình ống. Hơn nữa, quá trình ép đẳng nhiệt nóng nói chung không cần thêm chất bôi trơn vào bột, điều này không chỉ làm giảm ô nhiễm của sản phẩm mà còn đơn giản hóa quá trình sản xuất.

Độ nén của sản phẩm thiêu kết có thể được cải thiện đáng kể bằng cách xử lý nó trong máy ép đẳng nhiệt nóng trong điều kiện áp suất 80-150mpa và nhiệt độ 1320-1400 ~ C trong một thời gian nhất định và độ xốp của nó có thể giảm xuống 1/20 -1/100 hoặc thậm chí thấp hơn mức trước khi điều trị khớp háng, độ bền uốn và tuổi thọ sử dụng có thể được cải thiện đáng kể. Tuy nhiên, thiết kế và điều khiển thiết bị hông đắt tiền, việc bảo trì và vận hành phức tạp nên nó không được sử dụng rộng rãi trong cacbua xi măng.

Lò thiêu kết áp suất khí

Thiêu kết áp suất không khí còn được gọi là thiêu kết quá áp hoặc thiêu kết ép đẳng tĩnh nóng áp suất thấp. Đây là một loại quy trình ép và thiêu kết đẳng nhiệt nóng dành cho phôi ở áp suất thấp hơn ép đẳng tĩnh nóng (khoảng 6Mpa), phù hợp hơn cho sản xuất hàng loạt.

Quá trình thiêu kết áp suất khí được phát triển trên cơ sở thiêu kết chân không và ép đẳng tĩnh nóng. Khái niệm trước đây tin rằng cần một áp suất lớn để loại bỏ các lỗ rỗng trong hợp kim ở nhiệt độ thiêu kết. Sau đó, người ta phát hiện ra rằng ở nhiệt độ thiêu kết, áp suất thấp hơn cũng có thể loại bỏ các lỗ chân lông trong hợp kim và tránh được khuyết tật của 'hồ coban' trong hợp kim do áp suất cao gây ra. Quá trình thiêu kết áp suất thấp có thể thu được các đặc tính toàn diện tốt hơn so với hợp kim được xử lý bằng cách ép đẳng tĩnh nóng. Thiêu kết áp suất không khí có lợi thế trong việc sản xuất các sản phẩm cacbua xi măng kích thước lớn.

Nguyên lý làm việc cụ thể của nó là sau khi tẩy sáp bằng hydro ở nhiệt độ thấp hơn, quá trình thiêu kết chân không được thực hiện ở 1350 ~ 1450oC trong một khoảng thời gian, sau đó tiến hành ép đẳng tĩnh gần như nóng trong cùng một lò. Argon được sử dụng làm môi trường áp suất, áp suất ép khoảng 6Mpa, sau đó nó được giữ trong một thời gian nhất định, sau đó được làm mát.

so với thiêu kết HIP

Bởi vì quá trình thiêu kết và ép đẳng nhiệt nóng của các sản phẩm hợp kim trong lò thiêu kết áp suất khí được thực hiện trong cùng một lò thiêu kết. Theo một số lượng lớn dữ liệu sản xuất, quá trình thiêu kết áp suất khí có thể tránh được “hạt thô” và các khuyết tật cấu trúc khác dễ xuất hiện sau khi xử lý ép đẳng tĩnh nóng thông thường, đồng thời cải thiện độ bền và độ cứng của các sản phẩm hợp kim vonfram ở một mức độ nhất định .

Tất cả các quy trình đều được thực hiện trong cùng một thân lò, giúp tiết kiệm rất nhiều chi phí đầu tư thiết bị. Chi phí xử lý quá trình thiêu kết áp suất khí thấp gấp đôi so với quá trình ép đẳng tĩnh nóng sau khi thiêu kết chân không, điều này có thể cải thiện đáng kể tuổi thọ của sản phẩm.

Lò thiêu kết áp suất khí 6Mpa có chức năng tẩy nhờn được đưa vào sản xuất tại Meetyoucarbide