烧结炉:在高温下,使陶瓷生坯固体颗粒的彼此键联,晶粒长大,空隙(气孔)和晶界渐趋削减,通过物质的传递,其总体积缩短,密度增加,之后成为具有某种显微结构的细密多晶烧结体的炉具,称为烧结炉。
推杆式烧结炉:
这种炉子是将压坯装于烧舟中或垫块上,用机械(或手动)传动,推进炉内进行烧结。根据推舟是连续的还是间歇的,这种炉子又分为连续推进式和间歇推进式两种。
炉子结构:
这种炉子适用于合金化要求高的粉末冶金机械零件的生产,一般烧结温度在1200~1250℃范围。
推杆式烧结炉是由推进装置和预热带、高温带、冷却带等组成。各段温度均自动控制。为了尽可能降低推进力,除高温烧结带外,在预热带和冷却带中铺设了辊道。预热带加热元件为Ni-Cr合金。烧结炉进、出料时,要先关闭中间门,在烧结炉进出口形成火帘后再进、出料。烧舟材料,用于1150℃以下时,可采用耐热合金钢;用于高于1150℃时,可采用陶瓷、石墨等耐高温材料。烧结带加热元件为SiC棒或钼。烧结气氛可采用吸热性气氛及分解氨等。
烧结炉维护:
(1)新炉以及更换筑炉耐火材料后应进行烘干处理。烘炉要分阶段升温。在烘干初期,升温速度低,时间长,因刚升温时炉子是冷的,炉体材料中的水分高。在低于400℃以下时,要敞开炉门排出水汽。在升至700℃时应保温一段时间,以使炉体的温度均匀。若是网带炉,在炉温升至400℃时应运转一段时间,以进行预氧化处理,提高网带的寿命。
(2)压坯中的低熔点杂质(硫、铅、锌等)对炉膛材料和加热元件均会产生侵蚀作用,为了提高炉子的使用寿命,应定期净化炉膛,尤其是预烧区。在粉末冶金配料中尽量避免添加硫等元素,以免污染炉膛和发热元件。
(3)炉子要定期清理。在使用一氧化碳或其他含碳气体时,有可能会从碳氢化合物中分解出碳,这部分碳会沉积在炉壁和加热元件上,这样会污染炉子、侵蚀耐火材料和损坏电热元件。
(4)保持炉体清洁,定期清理炉内的氧化铁皮、碎石墨、等杂物。
(5)检查电热元件和导线的连接情况,防止接触不良打弧。
(6)因炉内需要在低下进行作业,所以对用螺栓封闭的法兰盘部位要定期进行泄漏检测。
(7)勿将附有油污的烧舟送入炉内。油污进入炉内会使急剧增加,影响正常运转。
(8)严禁超温运行。
烧结炉的原理:
硬质合金烧结原理:将粘结相,以金属(Co,Ni)为主,也称金属陶瓷材料,和陶瓷相(以TiC, TaC, NbC)为基,温度高于粘结相而融为一体,达到这一过程叫做烧结工艺。
网带烧结炉的特点:
(1)通常条件下,不必使用烧舟,烧结件加热均匀、变形较小。
(2)操作简单,自动化程度高。
(3)可以使用快速烧除(RBO)机构加速润滑剂的烧除,以及碳补偿保证炉内碳势。
(4)具有驱动、传动装置,进料、出料稳定并连续地进行。传送带的速度可以在1.4~14m/h之间进行调节,以适应各种压坯烧结时间不同的要求。
(5)有各种安全装置。为了确保运转安全,采用能应用的所有警报系统和相应措施。例如气体低压报警,冷却水断流报警,温度异常报警等。
(6)设有部分。每个烧结加热带的温度、缓冷区的温度都有自动控制装置,并有自动记录烧结气氛纯度的装置、气体压力与流量的自动控制装置。
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