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真空炉的发展

2022-08-03 16:39:47 西安特鲁门 4690

真空炉的发展

真空炉的创造和发展对人类进步起着十分重要的作用。中国在商代出现了较为完善的炼铜炉,炉温达到1200℃,炉子内径达0.8米。在春秋战国时期,人们在熔铜炉的基础上进一步堂握了提高炉温的技术,从而生产出了铸铁。1794年,世界上出现了熔炼铸铁的直筒形冲天炉。后到1864年,法国人马丁运用英国人西门子的蓄热式炉原理,建造了用气体燃料加热的第一台炼钢平炉。他利用蓄热室对空气和煤气进行高温预热,从而保证了炼钢所需的1600℃以上的温度。1900年前后,电能供应逐渐充足,开始使用各种电阻炉、电弧炉和有芯感应炉。

真空炉的发展

一十世纪50年代,无芯感应炉得到迅速发展。后来又出现了电子束炉,利用电子束来冲击固态燃料,能强化表面加热和熔化高熔点的材料。用干锻造加热的炉子最早是手锻炉,其工作空间是一个凹形槽,槽内填入煤炭,燃烧用的空气由槽的下部供入,工件埋在煤炭里加热。这种炉子的热效率很低,加热质量也不好,而且只能加热小型工件,以后发展为用耐火砖砌成的半封闭或全封闭炉膛的室式炉,可以用煤,煤气或油作为燃料,也可用电作为热源,工件放在炉膛里加热。

真空炉的发展

为便于加热大型工件,又出现了适于加热钢锭和大钢坯的台车式炉,为了加热长形杆件还出现了井式炉。20世纪20年代后又出现了能够提高炉子生产率和改善劳动条件的各种机械化、自动化炉型。工业炉的燃料也随着燃料资源的开发和燃料转换技术的进步,而由采用块煤、焦炭、煤粉等固体燃料逐步改用发生炉煤气、城市煤气、天然气、柴油、燃料油等气体和液体燃料,并且研制出了与所用燃料相适应的各种燃烧装置。真空炉的结构、加热工艺、温度控制和炉内气氛等,都会直接影响加工后的产品质量。在锻造加热炉内,提高金属的加热温度,可以降低变形阻力,但温度过高会引起晶粒长大、氧化或过烧,亚重影响工件质量。在热处理过程中,如果把钢加热到临界温度以上的某一点,然后突然冷却,就能提高钢的硬度和强度:如果加热到临界温度以下的某一点后缓慢冷却,则又能使钢的硬度降低而使韧性提高。

真空炉的发展

为了获得尺寸精确和表面光洁的工件,或者为了减少金属氧化以达到保护模具、减少加工余量等目的,可以采用各种少无氧化加热炉。在敞焰的少无氧化加热炉内,利用燃料的不完全燃烧产生还原性气体,在其中加热工件可使氧化烧损率降低到0.3%以下。可控真空炉是使用人工制备的气氛,通入炉内可进行气体渗碳、碳氮共渗、光亮淬火、正火、退火等热处理,以达到改变金相组织、提高工件机械性能的目的。在流动粒子炉中,利用燃料的燃烧气体,或外部施加的其他流化剂,强行流过炉床上的石墨粒子或其他惰性粒子层,工件埋在粒子层中能实现强化加热,也可进行渗碳、氮化等各种无氧化加热。在盐浴炉内,用熔融的盐液作为加热介质,可防止工件氧化和脱碳。


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