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          耐磨板先進技術,和鋼板成分的形成技術

          發布時間:2014-11-30 瀏覽 3540

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              耐磨板先進技術成果轉移與推廣方面

          主要有微機全自動控制化學熱處理設備,熱處理微機全自動 控制系統,微機自動控制等離子設備,微機全自動控制密封式可 控氣氛多用爐熱處理生產線,微機全自動控制連續式可控氣氛熱 處理生產線等。

              耐磨板先進技術開發和應用方面

          主要有滲碳氣冷淬火多用爐和生產線,三室真空離子滲碳油 淬、高壓氣淬多用爐,IOlOcC高溫快速滲碳,快速滲氮,汽車齒 輪滲碳后等溫淬火,滲劑和冷卻氣的高純度凈化,甲烷(丙烷) 低溫(<900尤)裂解催化劑,準確、實時測量工件碳濃度的方 法,抗炭黑氧探頭,滲碳淬硬層和表面硬化層深度無損測量方 法,測量滲碳件表面清潔度傳感器,熱處理工藝過程計算機模 擬,計算機軟件系統開發,減少污染及無公害處理法,熱處理余 熱利用等。

          耐磨板化學熱處理基本過程

          按多相反應的規律性,化學熱處理實際上是由氣氛的形成、 吸附、分解、吸收、擴散五個基本過程所組成。

              耐磨板氣氛的形成

          化學熱處理滲劑在一定的工藝條件下,經化學反應(裂解、 分解)形成由多種氣體組成的氣氛。例如煤油滴人爐內裂解,形 成CO、CO,、H2, (:,,}^+2等組成的氣氛;滴人甲醇分解,形成 CO、H2氣氛;滴入異丙醇分解,形成CH4、CO氣氛;氣體滲氮 時通人氨氣形成NH3、N2, H2氣氛。溫度、催化劑能顯著影響滲 劑的裂解反應速度和反應產物,例如煤油滴人800T的爐內時, 裂解產物中將有較多的不飽和的烯類

              耐磨板吸附

          固體物質自動地把周圍氣氛中的分子、離子或活性原子吸附 到其表面的現象,稱為固體吸附。固體表面處于受力不平衡能量 較高的狀態,它有吸附某種物質以降低其表面能的傾向。能吸附 外來質點的物質稱為吸附劑,被吸附的物質稱為吸附質。

          固體表面的吸附作用,按其作用力的性質可分為物理吸附和 化學吸附。

          物理吸附是由分子間力所引起的,是一種物理過程,一般不 具有選擇性,任何固體對氣體都有物理吸附作用,只是在程度上 有所不同。由于固體原子之間存在較強的作用力,在固體內部各 原子之間的相互作用力是平衡的,而在表面的原子則處于引力不 平衡狀態,見圖1-1。所以,當周圍氣體分子運動碰撞到達固體 表面時,就會被表面原子所吸引,產生吸附現象。這類吸附沒有

           

          *章耐磨板化學熱處理總論11

          電子轉移,也不形成化學鍵,是純物理作用,因而吸附時不需要 活化能,在較低溫度下就可進行,并且吸附速度很大。物理吸附 與溫度和壓力的基本變化關系是吸附量隨著溫度的升高而降低, 隨著氣氛壓力的增加而增加(吸附飽和后不再增加)。物理吸附 是放熱過程,稱為吸附熱,一般為20?40kJ/mol

          耐磨板化學吸附具有選擇性,一種固體吸附劑只對某一種或幾種吸 附質有吸附作用。吸附劑與吸附質之間的結合力類似化學鍵力, 其間發生了某種程度的化學反應,圖1-2就是金屬表面化學吸附 的模型。吸附表面有剩余價力作用,吸附劑與吸附質之間呈離子 鍵或共價鍵結合?;瘜W吸附需要活化能,只有那些具有一定活化 能力的分子碰撞固體表面時才能被吸附,所以,化學吸附速度隨 溫度升高(熱振動加?。┒黾?,故易于在高溫下進行,吸附熱 達40?400kJ/mol。實驗測得,金屬對氣體化學吸附所需活化能一 般小于4.186xlOW/md,它比一般化學反應所需的活化能小得多 (約1/10)。在有良好催化劑的條件下,化學吸附過程進行得非常 迅速,而且溫度越高,速度越快。

          物理吸附和化學吸附往往同時進行,它們的界限難以嚴格區 分。例如,鎢吸附氧時,既有原子態的氧(化學吸附),也有分 子態的氧(物理吸附);又如鎳對氫的吸附,在低溫時發生物理 吸附,升高溫度后物理吸附減弱,溫度升高到某一程度后,既存 在物理吸附又存在化學吸附,到高溫時則主要是化學吸附?;瘜W 熱處理是在高溫或較高溫度下進行的,以化學吸附為主,工件表 面的鐵既是吸附劑又是催化劑,催化劑改變了反應機制,使化學

          反應沿著活化能較小的途徑進行,從而加速了吸附后的分解反應 速度。

          CO、CH4, ?013被[6吸附(化學吸附)的反應式:

          Fe晶體+CiO氣體—4¾晶體'CiO吸附

          Fe晶體+CH4氣體—Fe晶體• CH4吸附

          Fe晶體+NH3氣體—Fe晶體-NH3吸附

          被吸附的氣體分子受到同類和異類分子的碰撞時,可能發生 分離,即解吸(吸附質脫落),也可能使其分解,形成滲入元素 的活性原子,反應式為:

          Fe晶體• CO吸附+GO氣體晶體• [ G ]原子+GO2氣體

          Fe晶體• CO吸附+CO氣體—Fe晶體+2C0氣體(解吸)

          吸附作用并非在固體表面均勻進行,吸附中心往往出現在表 面的一些晶體缺陷處,這些缺陷也將對滲入耐磨板元素的擴散產生重大 影響。

           

           

           

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