第一節(jié) 基本生產(chǎn)技術(shù)、工藝或流程

熱處理氧探頭種類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 

第二節(jié) 新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況

華中理工大學(xué)從1986年開始 研究 氧化鋯氧探頭，1991年承擔(dān)了國家科委下達(dá)的氧探頭“八五”攻關(guān)課題，主要解決滲碳爐用氧探頭的國產(chǎn)化問題?，F(xiàn)開發(fā)出適用于碳勢控制的TYT型氧探頭，主要性能指標(biāo)達(dá)到了進(jìn)口同類產(chǎn)品水平，價格只有進(jìn)El貨的1/4。

TYT氧探頭經(jīng)受了在箱式控制氣氛爐、連續(xù)式滲碳爐、井式滲碳爐的實(shí)用考驗(yàn)，證實(shí)探頭的信號與爐氣碳勢問有很穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系。

第三節(jié) 國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

在熱處理領(lǐng)域，國際上頂尖的熱處理氧探頭及碳控系統(tǒng)設(shè)備制造商為美國馬拉松傳感器公司。

馬拉松北京監(jiān)控系統(tǒng)有限公司由著名的美國馬拉松公司全資注冊。此次推出的“碳王”探頭，也是美國馬拉松公司設(shè)計(jì)并推出的一款高性價比探頭。此型探頭將只在中國制造，除在國內(nèi)銷售以外，還向亞洲地區(qū)和其它發(fā)展中國家和地區(qū)出口。

許多工業(yè)熱處理過程要使用氧探頭進(jìn)行碳勢控制，包括周期爐、推桿爐、網(wǎng)帶爐、吸熱式氣體發(fā)生器、轉(zhuǎn)底爐、蒸餾爐及井式滲碳爐等。馬拉松北京公司推出的這款“碳王”系列氧探頭，可應(yīng)用于熱處理 行業(yè) 的所有碳勢控制過程，并包括碳氮共滲，氧化還原，燒結(jié)和退火等。

第四節(jié) 技術(shù)開發(fā)熱點(diǎn)、難點(diǎn) 分析

20世紀(jì)80年代以來，國際模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域是真空熱處理技術(shù)、模具的表面強(qiáng)化技術(shù)和模具材料的預(yù)硬化技術(shù)。

真空熱處理技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術(shù)，它所具備的特點(diǎn)，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加熱氧化和不脫碳、真空脫氣或除氣，消除氫脆，從而提高材料（零件）的塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差較小等因素，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。

按采用的冷卻介質(zhì)不同，真空淬火可分為真空油冷淬火、真空氣冷淬火、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火。模具真空熱處理中主要應(yīng)用的是真空油冷淬火、真空氣冷淬火和真空回火。為保持工件（如模具）真空加熱的優(yōu)良特性，冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要，模具淬火過程主要采用油冷和氣冷。

第五節(jié) 技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

前些年，使用滴注式氣氛滲碳在國內(nèi)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)普遍的程度，尤其是氧探頭碳勢控制儀的問世，使用密封箱式多用爐和密封井式爐進(jìn)行滲碳已經(jīng)成為一種趨勢，并取得了明顯的效果。

滲碳時需要精確控制的工藝參數(shù)是氣氛碳勢。在滲碳過程中氣氛碳勢過高，滲碳工件表面容易形成網(wǎng)狀碳化物；氣氛碳勢過高，表面碳濃度梯度太陡，滲碳層表面容易疲勞剝落，都將降低零件的使用壽命。氣氛碳勢太低，滲速降低，滲碳時間延長，也影響工件的滲碳質(zhì)量；在加熱淬火，氣氛碳勢高于工件表面的含碳量，工件表面將增碳，反之工件表面將脫碳，改變了工件表面的性能。要保持工件在加熱過程不增碳、不脫碳，氣氛的控制必須準(zhǔn)確而精確。

多用爐滲碳?xì)夥湛刂?，可使用氧探頭、紅外儀、露點(diǎn)儀及電阻探頭等，使用較好的是氧探頭和紅外儀，而露點(diǎn)儀和電阻探頭則使用較少。

氧探頭系把所測得氣氛的氧勢值送到碳勢控制儀，根據(jù)爐溫和氧勢值計(jì)算出氣氛碳勢值，將工藝設(shè)定碳勢值與所測得碳勢值進(jìn)行比較，輸出信號調(diào)整氣氛碳勢。

在滴注式氣氛或直生式氣氛滲碳，當(dāng)滲碳?xì)夥罩屑淄楹枯^高時，單獨(dú)使用氧探頭控制，容易產(chǎn)生碳勢失控，此時應(yīng)采用聯(lián)合控制的方法進(jìn)行氣氛碳勢控制，即使用氧探頭測得氧勢，紅外儀測得CO2%值并和爐膛溫度一起傳送給碳勢控制儀進(jìn)行運(yùn)算，最終得出的碳勢值才真實(shí)反映氣氛碳勢，這樣才不會產(chǎn)生氣氛碳勢的失控。所以密封箱式多用爐的氣氛碳勢控制，選用氧探頭和紅外儀進(jìn)行聯(lián)合控制，從單參數(shù)控制，發(fā)展為氧勢-CO2-溫度三參數(shù)控制，從而保證控制的準(zhǔn)確性和精確性。

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