[其他]一種無氧化熱處理的方法及其設備

無效

• 申請號: 87107595
• 申請日: 1987-11-03
• 公開（公告）號: CN87107595A
• 公開（公告）日: 1988-05-18
• 發明（設計）人: 黃興祖
• 申請（專利權）人: 黃興祖
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于重有色金屬加工熱處理技術，主要用于銅及其合金的無氧化熱處理。

目前：在銅及其合金加工熱處理方面大都采用電加熱結合以下幾種方法進行無氧化熱處理：1.抽真空加保護性氣體，2.抽真空。3.利用加熱時產生的水蒸汽。（見1979年6月冶金工業出版社出版的《重有色金屬材料加工手冊》第3、4、5分冊。）

抽真空加保護性氣體進行無氧化的光亮熱處理方法及設備大致如下：

現在國內大都采用井式爐（爐形似井）電阻加熱原件按裝在井壁上，筒式的鐵罐內裝入被加熱產品，鐵罐上加蓋蓋上裝有閥門，并用密封墊片密封，然后把鐵罐放入井式電阻爐內，用機械泵抽去鐵罐內空氣，要求真空度達10^-2～10^-3H₂Omm，然后加入保護性氣體，加入的保護性氣體壓力在0.2～1.0大氣壓之間，加熱完畢將鐵罐吊至爐外冷卻，在冷卻過程中不能破壞罐內的保護性氣氛要保持正壓，防止空氣進入氧化產品，一般要在100℃～200℃以下才能開蓋取出物品。

在銅及其合金無氧化熱處理方面選用的保護性氣體有以下幾種：1.完全燃燒的碳氫化合物（純或不純）;2.不完全燃燒的碳氫化合物;3.完全反應的碳氫化合物;4.分解氨;5.二氧化碳。以上保護性氣體的成份是：N₂、CO、CO₂、CH₄、H₂這幾種所組成、氣體性質可分為：中性N₂、惰性CO₂還原性CO、H₂、CH₄這幾種。無氧化熱處理也正是利用這種性質的氣體防止產品與氧接觸達到無氧化熱處理效果。（這種氣體就稱之為保護性氣體）。

用以上方法進行的無氧化熱處理;氣密性要求很嚴，需加入保護性氣體、抽真空、冷卻、升溫慢容易使銅在退火過程中延長再結晶時間造成晶粒粗化，影響光潔度和機械性能，以及電耗大并且受到爐形幾何形狀的限制，產品的長度形狀也相應受到限制。另外由于投資大、費用高，生產率低一般只局限于對某些成品進行無氧化熱處理，中間制品的退火熱處理都是用氧化性的電阻爐或火焰爐進行的。

本發明的目的是利用燃料燃燒使物料加熱同時產生保護性氣體防止產品氧化，從而達到無氧化熱處理效果，克服目前方法中的一些不足。

本發明主要是利用控制燃料量和風量以及爐內氣體壓強。使燃燒時產生中性和還原性氣體，利用這種保護性氣體使產品在加熱過程中防止氧化，并在爐體上設有液池（圖中2）使進出料在液體中進行（圖中4、5位），以及利用液封使外界空氣不能進入，此時燃燒爐膛內呈正壓，物料加熱完畢在保護性氣體中即刻浸入液池中冷卻。根據產品性能要求如要緩慢冷卻，可以利用升降裝置緩慢放下達到緩慢冷卻。通過這種新方法及設備可以不另外加保護性氣體進行對銅及其合金熱處理和無氧化熱處理。

以下詳細說明：

燃料無非是固、液、氣這三種，固液二種燃料的化學成份主要由：氫碳、氧、氮和硫這五種元素組成，只是不同的燃料，含量各自不同而已。氣體燃料的成份組成是：CO、H₂、CH₄、C₂H₄以及其它碳氫化合物。這三種燃料，燃燒后生產的氣體產物是CO₂、H₂O（汽）N₂當助燃空氣不足時有CO和H₂當助燃空氣過剩時有O₂。因此它們燃燒后的氣體性質也不外乎：中性、還原性、氧化性這幾種。因而只要能控制住氧化性氣氛，也就是在燃燒時，當燃料為一定量時控制助燃空氣量使爐內只有保護性氣體沒有氧化性氣體，就能使產品在加熱時防止氧化。

為了便于助燃空氣的控制，使加熱物料不氧化，還須控制好爐內氣體壓強，爐內氣體壓強應該控制在微正壓情況，因為負壓外界空氣進入，爐內氣氛不穩定物料易氧化，零壓較理想，但難以實現，強正壓熱損失大不經濟。另外燃料應與助燃空氣混合充分防止助燒空氣影響爐內氣體氣氛造成氧化。