本實(shí)用新型涉及工業(yè)熱處理爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可控氣氛中金屬無氧化退火爐。

背景技術(shù)：

零件的氧化是自然界中的一個(gè)普遍現(xiàn)象，氧化的實(shí)質(zhì)是金屬與氧的結(jié)合，形成氧化物。氧化的結(jié)果使金屬或合金材料失去原有物理、化學(xué)特性。對于機(jī)械零件，如果被氧化不但引起外觀的變化，更重要的是會(huì)惡化機(jī)械性能，比如拉強(qiáng)度，疲勞強(qiáng)度等。但是有些材料在變形加工后，需要退火，以減小形變阻力，要求在退火的過程中不能發(fā)生氧化。特別是在新產(chǎn)品試制和設(shè)備、儀表的維修中,往往有些用特殊材料制造的零件而要在真空或保護(hù)氣氛下施行無氧化加熱的熱處理，由于一般不具備專門設(shè)備,所以不容易實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種在可控氣氛中進(jìn)行金屬無氧化退火爐，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對輕微氧化表面的還原達(dá)到除銹的目的。

本實(shí)用新型的具體方案為：

一種可控氣氛中金屬無氧化退火爐，主體是爐體1，其特征在于，爐體上部設(shè)有開口，開口上有爐蓋11，爐體左側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有氧勢探頭2、第一進(jìn)料管3、第二進(jìn)料管4，第一進(jìn)料管3上連接有儀表盤31，第二進(jìn)料管4上連接有儀表盤41；爐殼右側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有溫度探頭5，溫度探頭下方設(shè)有加熱裝置6。

所述爐體1下部設(shè)有冷風(fēng)室7。

本實(shí)用新型的有益效果為：該退火爐簡單易操作，易于控制，適用的材料也比較廣泛，通過進(jìn)料管滴入添加劑，利用可控氣氛達(dá)到對零件的退火，同時(shí)對無法人工除銹的零件除銹。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的示意圖；

具體實(shí)施方式

如附圖1所示，一種可控氣氛中金屬無氧化退火爐，主體是爐體1，其特征在于，爐體上部設(shè)有開口，開口上有爐蓋11，爐體左側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有氧勢探頭2、第一進(jìn)料管3、第二進(jìn)料管4，第一進(jìn)料管3上連接有第一儀表盤31，第二進(jìn)料管4上連接有第二儀表盤41；爐殼右側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有溫度探頭5，溫度探頭下方設(shè)有加熱裝置6。通過進(jìn)料管分別滴入煤油和甲醇來產(chǎn)生可控氣氛，簡單易操作，通過溫度探頭達(dá)到檢測溫度變化的目的，加熱裝置方便給爐體加熱升溫。

所述爐體下部設(shè)有冷風(fēng)室7，便于輔助冷卻降溫。

本實(shí)用新型的工作流程為：

氣體碳爐中加裝有氧碳頭，測量氧勢，通過碳勢自動(dòng)計(jì)算表間接計(jì)算出碳勢，進(jìn)而達(dá)到通過對碳濃度的控制控制氧化還原反應(yīng)的目的，根據(jù)卡博馬格法產(chǎn)生可控氣氛，具體選用800ML煤油和800ML甲醇作為添加劑。

1、對爐進(jìn)行加熱，使?fàn)t內(nèi)溫度達(dá)到820°C，并且經(jīng)過爐內(nèi)氣氛的形成，碳勢控制在0.45。

2、維持溫度在820°C，用吊裝工具把零件裝好，用行吊裝入爐內(nèi)。

3、加熱升溫，控制爐內(nèi)碳勢為0.46。

4、保溫1.5小時(shí)后關(guān)閉加熱，使零件隨爐冷卻，冷卻速度控制在15°C/小時(shí)，當(dāng)爐溫低于800°C時(shí)，煤油滴量減少50%，當(dāng)爐溫低于750°C時(shí)，煤油關(guān)閉，靠甲醇維持氣氛。

5、當(dāng)爐溫低于400°C時(shí)，甲醇用量減少50%（或者使排氣管的火焰長度維持在100mm左右，冷卻速度控制在50°C/小時(shí)）

6、當(dāng)爐溫降到200°C以下時(shí)，材料出爐。

出爐后的零件，表面有殘留很多碳黑，出爐后的零件自然冷卻到室溫后，用手工方法擦掉碳黑，對于手工不能擦凈的，可以用濃度6%，溫度105°C的NaOH水溶液清洗。零件退火后符合退火標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過這樣處理，生銹的零件也達(dá)到了除銹的目的。

本實(shí)用新型的原理為：空氣中的主要成分是N₂和O₂，此外還有少量的水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳，在加熱的條件下，鋼鐵材料會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：

2Fe+O₂=2FeO 4Fe+3O₂=2Fe₂O₃ 3Fe+2O₂=Fe₃O₄

這些過程是不可逆的，因而不能控制。另外，一氧化碳在高溫下對鋼表面有還原作用，一氧化碳、二氧化碳對鋼的氧化還原反應(yīng)式為：

Fe+CO₂≒Feo+CO 3Fe+CO₂≒Fe₃O₄+CO

3Fe+4CO₂≒Fe₃O₄+4CO

在570°C以上，這些反應(yīng)式可逆的，反應(yīng)方向取決于混合氣體中CO₂/CO的比值，因而是可控的。鋼鐵材料的退火溫度一般在700°C以上，因此本實(shí)用新型提供的可控氣氛條件下實(shí)現(xiàn)無氧化退火的工藝是可以實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于可以通過對爐內(nèi)氣氛的控制，達(dá)到恒定碳勢的加熱、降溫；同時(shí)對無法進(jìn)行人工除銹的零件，進(jìn)行除銹，減少零件的劃傷；所有工藝步驟中使用的材料設(shè)備費(fèi)用較低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，節(jié)約成本。