原標題:華越國際揭祕MRF如何爲材料熱處理加把“火”?

熱處理是賦予機械內在質量的靈魂,目前的狀況是:國有企業技術人員老化和嚴重流失,原有民營企業熱處理技術人員十分稀少,新建民企需要大量的技術人員。所以一直以來,國內的熱處理技術仍然趕不上國外的技術,當然,國內熱處理的發展需求也是不容小覷的,燃燒吧,機械人當自強!

金屬等材料熱處理是機械製造中的重要工藝之一,與其它加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量,而這一般不是肉眼所能看到的。沒有好的熱處理,再好看的材料都是樣子貨。大家都希望自己用的器材不要嘎嘣脆,卻要一級棒!可是究竟要怎麼做到這一切?請搬好你的小板凳,專心往下讀!

什麼是熱處理?

熱處理,簡單來說是將材料加熱到一定的溫度,保溫一定的時間後,以一定的速率,降溫到室溫或更低,從而改善材料的組織結構,以獲得性能優異的材料。一般是我們指對金屬材料的處理比較多。

熱處理有多重要

熱處理是從內在改善材料的質量、性能,提高材料的機械性能、消除殘餘應力和改善金屬的切削加工性。而這一般不是肉眼所能看到的。

人類何時從熱處理中頓悟?在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中,熱處理的作用逐漸爲人類所認識。“退火工藝”的發明,應該說是人類金屬熱處理的開端。

公元前六世紀,鋼鐵兵器逐漸被採用,爲了提高鋼材的硬度,“淬火工藝”在中國得到了迅速發展。

熱處理工藝及過程控制

根據不同目的需求,和加熱與冷卻方法的不同,熱處理的分類如下圖所示:

退火、正火、淬火和回火這四種基本工藝,就是人們常說的熱處理中的“四把火”。整體熱處理是對工件整體加熱,然後以適當的速度冷卻,以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關係密切,常常配合使用,缺一不可。

小編在這裏就不贅述四把火的原理,其他公衆號文章會有很多相關內容。在熱處理過程的精確控制是實現高質量和堅硬材料的關鍵。與此同時,自動化是未來的趨勢,可重複性,記錄和數字化通訊必不可少。那麼,今天小編介紹下在熱處理過程中的三個關鍵點:

熱處理過程動態控制

含氮元素和含碳元素的氣體或液體的控制是熱處理工藝的關鍵。然而,無論向處理爐輸送什麼流體介質,該過程都必須是自動控制並能完整記錄。質量流量控制器(MFC)能維持穩定的預設流量。此外,電磁閥集成在自動化模塊中,可安全開閉氣體迴路。大多數熱處理工廠採用氮氣進行氮化處理以及二氧化碳進行碳化處理,或二者結合使用,通常需要8-10個氣體/液體通路。通過氧氣探頭測量熱處理爐內的氧氣分壓,則可以針對性地生產和調節氮化程度或碳勢等級。通過過程控制器,使預期的材料硬度與功能特性始終保持一致。

/工業熱處理爐系統/

即使是複雜的過程,也可以被完全監控和控制,熱處理過程變得簡單易控。

完美的表面熱處理

完美的表面熱處理工藝,需要精確控制過程介質。

流量控制器(氣體)以及液體流量控制器來控制和調節甲醇、氮氣、空氣和丙烷的供應。

/氣體供應系統/

最佳的爐內環境

應該在效率和靈活性方面達到最新技術要求

輥底式物料傳輸、煤氣或電輻射管加熱、脈衝溫度控制,工藝溫度均勻,能耗低,自動化程度高。熱處理過程氮氣保護,實現無氧化微脫碳。

品牌 MRF

——熱處理專家——

MRF公司,成立於1990年,由一羣來自真空爐行業的專家,由訓練有素和經驗豐富的工程師和技術人員組成。MRF的成立的初衷是爲了應對研發界的提出的挑戰,設計、研發、生產業內最好的高溫、高真空和受控氣氛的實驗及工業用爐。

MRF爲航空,電子,核能,R&D實驗室,醫療等多個行業生產工業高溫真空和可控氣氛爐。我們與您(我們的行業合作伙伴)緊密合作,根據尺寸規格,溫度範圍和應用配置定製的熔爐,以滿足您的個性化需求。下面小編就分享幾個除了金屬以外的特殊材料的熱處理案例。

應用案例

航空

陶瓷基高壓渦輪葉片是金屬葉片強度的兩倍,重量卻只有金屬葉片的三分之一,同時也有着更好的熱傳導效率。鈦鋁合金的低壓渦輪葉片相對於傳統的鎳基葉片,更輕、更強,包容性也更好,提升了發動機的整體表現。不光作用於飛機發動機,先進陶瓷行業取得了顯着增長。它的用途已擴展到許多“技術先進的領域,包括電子,光電,醫療,能源汽車,航空航天和太空探索”。

CALSIC S碳化硅

所以,不光金屬,MRF熔爐提供了開發陶瓷材料所需的高溫環境,通過在高溫可控氣氛爐中燒結SiC,Calix能夠提供定製形狀和形式的高質量碳化硅產品。所得的燒結SiC是包含超過99%的碳化硅的單相材料。該材料可用於採礦,國防,化學加工,航空航天和研發。

出色的耐腐蝕性:

粘結劑或第二相的缺乏使我們的燒結碳化硅幾乎具有普遍的耐腐蝕性。

優異的耐磨性:

由於CALSIC S(2800努普)的高硬度,它極耐磨損。

高溫強度和抗蠕變性:

CALSIC S在接近1750°C的溫度下幾乎保持了全部強度。由於其高模量,我們的燒結碳化硅在負載下不會蠕變。

出色的熱衝擊 :

CALSIC S具有很高的導熱性(125W / mK),具有非常好的抗熱震性。

MRF的優勢

定製 | 準時交貨 | 經過驗證的行業往績 產品性能 | 反應性

電子產品

電容器,高規格軍事部件,LED照明材料,薄膜半導體晶片,鎢絲燈絲,雷達和微波電源,只是使用我們的高溫真空爐開發的少數電子部件材料。

這些系統將用於生長150mm的碳化硅晶圓,並且具備200mm的開發能力。MRF爲其生產用於碳化硅單晶生長的多臺精密爐系統。

該系統採用電阻式加熱,工程設計可產生所需的垂直和徑向溫度梯度,用於處理150mm的晶圓,並可進行200mm的開發。自適應和精確的分壓控制與系統和HMI控制界面集成在一起。

爐子是前裝真空和可控氣氛系統,帶有一個旋轉的生長坩堝。通過前部裝載可以直接進入圓柱形加熱區。在工藝氣體分壓受控的情況下,精確工作溫度可達2500℃。

MRF的優勢

工藝靈活性 | 高通量 | 建築質量 | 獨特的技術 | 經過驗證的行業往績

案例產品選型

T-26頂裝爐

MRF的T系列最高負荷高溫爐系列非常適合實驗室環境或進行大批量運行。

可以使用不同的熱區材料。允許最高工作溫度高達3000°C。我們的頂部裝載爐具有圓柱形腔室和加熱區,與底部或正面裝載配置相比,具有多個優點。帶頂蓋的腔室設計使隔熱板和元件可以用更少的零件製成,從而降低了成本,並增加了加熱面積。包裝可提供可用的工作表面,使外觀更清潔。

基本系統包括粗糙的真空和惰性氣體系統以控制氣氛。提供多種不同的真空氣體和其他選項,可根據您的應用需求量身定製您的熔爐。

最大直徑的頂部裝載爐,其熱區尺寸爲直徑26英寸x高18英寸(660毫米x 457毫米)。

像我們的其他大型上裝爐一樣,T-26帶有氣動檢修蓋,便於裝卸。將工作樣品放在熱區內部的爐牀上。

B-22底部裝載爐

MRF的B型底部裝載高溫爐系列非常適合大型,高負荷或高工作量的工作,事實證明在生產環境中特別有用。從底部進行裝載的優點是可以容納大型,笨重和/或複雜的裝載/樣品結構,而無需高架吊車或損害工作場所的人體工程學。在與爐子分開的舒適位置上可以從支撐臂上裝卸零件,而無需花費寶貴的爐子操作時間。

採用線性致動器將工作負載組件精確地升高和降低到加熱區域,同時將加載時間保持在最短。提升臂固定負載支撐組件並密封腔室環境。

B-22設計爲可容納更大直徑的負載和/或可選的脫水缸,以安全地除去揮發性工藝氣體,是底部裝載生產爐的另一種變型。加熱區域的尺寸爲22英寸直徑X 20英寸高(559毫米直徑X 508毫米高)。從選項列表中選擇以創建適合您的過程需求的配置。

中型熱處理爐

中型熱處理爐包含一個1立方英尺(28l)的可用區域,溫度最高可達2200°C,並且可以配備多種選件。

所示的單元具有渦輪增壓系統和我們的HMI計算機界面套件。其他選項包括在氫氣,擴散和低溫泵送系統中運行,在氣體中快速冷卻的熱交換器,高溫計等。我們根據您的特定需求定製爐子。

加熱區具有鎢棒或網狀加熱元件,可確保出色的均勻性和使用壽命。

該熔爐配備了直觀且易於使用的計算機界面,可實現全自動運行。它提供數據的採集,警報的顯示和記錄,用於溫度控制,安全性,配置設置等的無限配方配置文件。PC是安裝在控制檯中的工業平板PC,可承受惡劣的環境。

晶體生長爐

MRF可提供一系列使用Czochralski (CZ)、Bridgman 或Stepanov方法的晶體生長爐,通常用於種植硅、藍寶石或半導體錠。典型的佈局是垂直水晶拉拔器,具有前開門結構。MRF高溫爐以其高度穩定,具有出色的溫度均勻性,非常適合生長直徑爲 50mm 至 200mm 的實驗室晶體。拉拔器控制是高精度和完全可編程的,包括種子旋轉。部分電弧熔爐和前裝載爐還提供晶體生長附加套件。爐膛具有高真空等級,可在空氣、部分壓力、真空或惰性氣體中運行。最高溫度高達 2600°C。MRF還爲寶石生長和碳化硅晶體生長等應用構建了多種定製設計。

溫度高達 2600°C

標準和定製設計

出色的溫度均勻性和梯度

Czochralski (CZ), Bridgman, Stepanov 和其他方法

4" 或 8" 完全可編程高精度行程

種子或熔體旋轉

陶瓷、石墨或金屬熱區

在選定的實驗室大小的熔爐型號上作爲附加套件提供

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