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三款小型淬火热处理系统,你选择...?

 fenxi111 2022-06-30 发布于陕西

CARBOLITE GERO

为满足小型化及实验室工艺研发阶段的淬火应用需求,卡博莱特·盖罗(Carbolite Gero)德国工厂研发了以下三款淬火热处理系统。

iQ1系统:

iQ1退火和淬火系统是为敏感或精密材料热处理而设计的。系统可以在真空或惰性气氛下工作,也可以在氢气含量低于5%的氮氢混合气环境下使用。

为了达到60±1 HRC的硬度,样品钢(H13,1.2344)必须快速冷却。随后在同一炉子里进行退火步骤,优化最终的硬度。系统带全自动的移动系统及一台标准的三区控温管式炉,无需人工干预,样品即可按段进入或离开不同的温区。

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特点:

· 适用于小型、小批量及精密零件热处理。对于此应用无需使用大型真空淬火和退火炉,既提高的样品热处理的效率,又节省了设备的能耗。

· 最高温度1200°C,满足大部分金属零件热处理要求。

· 管式炉工作管外径110mm,有效均温区长度约为350mm。实际使用空间有两种不同的规格:50 x 50 x 350 mm或40 x 70 x 350mm(高x 宽 x 深)。

· 工作环境:可控气氛或真空。

· 通过软件全自动控制,可保证每次处理工艺的重复性。确保样品进入正确的温度区间,同时配备了样品监测热电偶,精确控制样品温度。

· 工艺数据记录系统。在工艺中实时记录温度,压力和气体流量数据。

工艺曲线示例:

橙色:样品设置温度

灰色:炉体设置温度

蓝色:炉体实际温度

样品规格:1.2344钢,H13。15mm外径 x 5mm内径 x 20 mm高

工艺步骤:当样品温度达到975°C并短暂保温后,迅速降到100°C以下。随后在同一个设备中完成退火工艺。全程在氮气环境,流量为500 l/h。

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基于以上全自动iQ1系统的工作原理,我们还推出了一款使用更灵活便捷的半自动的iQ1系统。除了手动送料出料外,其他功能由PLC自动控制,除了惰性气氛还可通还原性气氛如:氢气,还可对氢气加湿,控制露点温度。其原理图如下所示:

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氢气和氮气工作模式为用惰性气氛进行冲刷,置换出工作管内的空气:

1. 操作员通过按键解锁法兰档板。档板现在可手动打开,并装载样品。可在冷态或特定温度装样。最高温度1100度,可通过触摸屏设置温度。

2. 手动关闭档板,按键再次锁定档板。

3. 冲刷:由按键执行。此时用氮气冲刷至少5倍的工作管容积(100升)。一系列步骤满足SIL2标准,保证冲刷流量和时间达到标准。只有当冲刷过程没有任何问题,达到无氧环境后,氢气或湿氢阀门才会打开。这一过程在触摸屏上可视化显示。气氛种类及其混合比例可在触摸屏上设置。加湿器冲刷时间是固定的,当氮气冲刷鼓泡器 / 加温器,湿的氮气不会进入工作管,会从独立的气体出品排出。因此预处理程序不会用加湿的气体冲刷。随后以固定的时间冲刷炉子。

4. 炉子内的混合气氛达到设定要求后,灯光信号会立即出现。用户可自行设定时间,应小于10分钟(90%的工艺气氛为氢气)

  i.  用户把样品推进热区。

  ii. 用户通过定时器按键设定时间。当时间结束后,在触摸屏蔽上会有灯光信号,提示用户拉出样品舟。

  iii. 当样品被拉出后,启动冷却时间。时间结束后,有灯光信号。此时用户必须按下冲刷按键。

5. 取样:档板可打开。当系统有氢气时,必须先进行冲刷(冲刷按键)。不冲刷就无法打开档板。当冲刷完成后,触摸屏上有可视化的提示。没有反应完的氢气,由电子点火燃烧后排放。

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送料口及手动推杆

上方为电子点火器

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iQ2系统:

小型淬火系统,最高使用温度可达1600°C。可在惰性气氛、空气或真空中对样品进行热处理。

为了满足用户的应用需求,我们选择了垂直管式炉作为加热部分,还配备了惰性气氛和真空系统,可以在不同条件下处理样品。

样品被放置在管内的坩埚中,并用金属丝固定。在炉子的顶部法兰上,金属丝与一个可以旋转的尖端相连,它为一种特殊的设计,当尖端旋转180°时,样品、坩埚和金属丝通过打开的阀门,掉入淬火媒介中。淬火媒介可以是水或油。淬火槽也可以不入淬火液体,可以装入纤维棉,在气体条件下进行淬火。所有的法兰都是水冷的,由不锈钢制成。

iQ2系统的典型应用的样品是矿物、陶瓷、钢铁样品,甚至是3D打印的部件,以检查它们在快速温度变化下的特性。

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特点:

· 满足实验室大部分淬火需求。尤其适用研究小型精密零件,温度快速变化对材料和结构的影响。

· 最高使用温度可达1700°C。

· 可控气氛系统,使整个工艺在惰性气氛环境中,避免样品氧化。

·  高效的真空系统,真空度可达10E-5 mbar。

· 手动控制淬火区的阀门和样品掉落时间,使实验过程更灵活。

· 工艺数据记录系统。在工艺中实时记录温度,压力和气体流量数据。

· 设备保温性能优良,能能耗低,适用于实验室环境。

iQ3系统:

这是iQ系列另一款炉型。该炉应用于一个核研究中心,其目的是研究微尺度缺陷在高温(最高温度1100℃)和高真空(<5 x 10-5 mbar)下的行为。样品材料包括金属棒(大约30 x 10 x 10 mm),它们被暴露在辐射中以诱发缺陷。在目标温度下进行热处理后,样品必须在保持高真空(HV)的情况下尽可能快地进行淬火。由于样品存在放射性,有必要实现工艺阶段:升温和淬火自动化,以限制操作员在手动装炉后暴露于辐射样品材料。

为了满足这些要求,我们在iQ3系统在管式炉的基础上实现了一个紧凑的解决方案,该管式炉的一侧封闭有一个石英管。石英管、气源(Ar)和高真空部件,包括与涡轮分子泵的连接,都安装在一个静态框架上。泵通过一个波纹软管与高压部件相连,以保持炉子单元的紧凑设计。炉子被固定在一个由电机驱动的可移动支架上。

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电机由控制器输出继电器控制,炉体可在两个位置间移动:升温和淬火,实现自动控制。热处理过程可循环执行。以下是典型的工艺曲线:

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以上是三款系统的简介,是基于标准管式炉而开发的热处理系统。如果对管式炉的规格,如:工作管直径及加热长度、均温区长度有其他要求,可向我们询问。

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弗尔德(上海)仪器设备有限公司是弗尔德集团在华设立的全资子公司。全面负责德国Retsch(莱驰)粉碎、研磨、筛分设备,德国Microtrac MRB(麦奇克莱驰)多功能粒度粒形分析仪,Carbolite·Gero(卡博莱特·盖罗)烘箱、高温烘箱、箱式马弗炉、灰化炉、管式马弗炉、气氛马弗炉、真空马弗炉、高温马弗炉及工业定制炉,Eltra(埃尔特)碳/氢/氧/氮/硫元素分析仪,QATM(奥德镁)切割机、镶嵌机、磨抛机、硬度计在中国的市场销售、推广和技术服务。

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