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真空热处理加工的不安全因素有哪些?
2019-08-29 08:56:43
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泰州真空热处理

  真空热处理加工的不安全因素有哪些?


  真空热处理大都是高温作业,具有与铸造和锻造在高温及机械方面相类似的特点。此外,主要的危害来自于真空热处理中所用的辅助材料,这些辅材都有强烈的腐蚀性和毒性,很多还是易燃易爆物,操作及使用不当,极易给人带来伤害。


  1.有害气体

  真空热处理过程中,由于控制气氛、熔融金属盐的大量蒸发,以及使用氰化物等剧毒物,致使产生多种有毒有害气体,如一氧化碳、一氧化硫、二氧化硫、氨、硫化氢、铅蒸气、苯、丙烷、三氯乙烯等,这些气体会对人产生多种不良影响,严重危害人体健康。


  2.粉尘

  在进行喷砂、喷丸清理及钢材的火花鉴别等操作时,会产生大量的粉尘,局部粉尘会严重超标,从而影响人的健康。


  3.高温及光辐射

  真空热处理过程大都伴有高温,其温度范围多在巧150~1200℃,热辐射可造成烧伤灼伤等。同时,等离子体、电子射线、光学和其他类型的炉子除高温外还有强烈的光辐射,容易对眼睛带来刺激或造成伤害。


  4.高电压

  真空热处理中使用的电加热设备大多采用高电压电源,有的是强电流,危害性较大。大部分的电炉衬里均有电、热的双绝缘作用,在潮湿或填满熔盐介质时,会使电阻急剧下降,电流过大,带来火灾危险。在平常操作中,如稍有不慎或违章操作,均易引起触电危险。


  5.爆炸及火灾危险

  真空热处理中常用工业用油、变压器油、机油、石蜡油等作为淬火油,其闪点大多在200℃以下,燃点在240℃以下。当温度较高使油过热时,油蒸气与空气能形成爆炸性混合物。而且,油还会发生热分解并形成含碳低的馏分,这种馏分与空气混合后更具危险性。此外,火焰炉使用煤气、重油等燃料,火焰表面淬火用的氧气、乙炔等也是易燃易爆物。控制气氛中有可燃气体如一氧化碳、氢、丙烷等,都能与空气形成爆炸性混合物。但现在,淬火介质已广泛采用不燃及其蒸发物相对无害的高分子材料,大大减轻了爆炸、火灾的危险性。


  6.其他

  ①真空热处理过程中,用油、水等比较多,造成操作地面湿、滑,易使人跌倒摔伤或碰伤。

  ②在使用熔融的金属盐时,在高温条件下与水相遇会产生喷溅现象,使人烫伤。

  ③熔盐在高温时,会产生排气现象,所产生的混合气体刺激人的呼吸器官。

  ④矿盐的使用温度超过600℃时,能自行分解,遇水时会迅速化为蒸气而爆炸;遇碳会引起剧烈化学反应形成爆炸性混合物。

  ⑤采用高频电炉时,产生的磁场可能对人体器官产生不良影响。因此进行真空热处理作业的操作人员必须认真掌握有关安全技术,避免发生事故。


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  真空热处理加工的基本原理及工艺


  真空热处理加工是古老的技术优势尖端的技术

  真空热处理加工是将金属材料以一定的速度加热到预定温度并保持预定的时间,再以预定的冷却速度进行冷却的综合工艺方法。

  因为在铸造、压力加工和焊接成型过程中,不可避免的存在之缺陷。对金属材料进行真空热处理主要源于提高其综合机械性能,符合材料在设计和制备过程中所遵循的“成分-组织-性能”的原则。

  真空热处理工艺有三个阶段:加热、保温、冷却。


  真空热处理的五个要素:加热介质、加热速率、加热温度、保温时间、冷却速率。


  (1)加热介质

  定义:在高温下可能与工件表面发生化学反应而改变表层成分。


  (2)加热速率

  影响加热时的热应力、组织应力和相变过程。加热速率越大,工件表面温度和心部温度差越大,导致出现大的热应力和组织应力,因此大工件不能进行快速加热。实际生产中应严格控制。


  (3)加热温度和保温时间

  通过保温使材料达到热力学平衡装态,结果为成分均匀、晶粒长大、应力消除、位错密度降低。通过保温,使工件内外温度均匀,相变充分进行。加热温度根据真空热处理的目的和平衡相图确定。保温时间根据实验和经验确定。


  (4)冷却速率

  通过合理控制冷却速度就能得到所想要的组织。在快速冷却条件下,攻坚内外温差增大,热应力和组织应力增大,容易导致工件产生大的内应力、变形甚至开裂。所以应尽量减少冷却速度。苏中真空热处理有限公司从业多年,已经具备了完整的体系跟技术完备的真空真空热处理厂家。


  利用金属在真空状态下的变相特点,在与大气压只差0.1MPa范围内的真空下,固态相变热力学、动力学不产生什么变化。在制订真空真空热处理工艺规程时,完全可以依据在常压下固态相变的原理,完全可以参考常压下各种类型组织转变的数据。同时,在真空脱气作用下,可以提高金属材料的物理性能和力学性能,在真空状态下加热,金属工件表面元素会发生蒸发现象。金属实现无氧化加热所需的真空度,表面净化作用,实现少无氧化和少无脱。


  真空真空热处理的工作环境:

  指低于一个标准大气压(1.013×105Pa),包括低真空(105~102Pa)、中真空(102~10-1Pa)、高真空(10-1~10-5Pa)、超高真空(<10-5Pa)。


  真空真空热处理设备工作原理:

  真空真空热处理相对来说也是可控气氛真空热处理,只是其工作环境空气极其稀薄,工件在真空状态加热可以避免常规普通真空热处理的氧化、脱碳,避免氢脆,变形量相对较小,提高材料零部件的综合力学性能。经真空真空热处理后的部件寿命通常是普通真空热处理的寿命的几十倍,甚至几百倍。


  制定真空真空热处理工艺的主要内容是:确定加热制度(温度、时间及方式)决定真空度和气压调节,选择冷却方式和介质等。


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