高压气淬炉H3636-6bar的验收及工艺试验

HEATS

　　1前言

　　某公司引进的H3636-6bar型(1bar＝105Pa)高压气淬炉不但可进行真空热处理，同时还可进行真空钎焊。其独特之处在于，一是隔热屏均为钼隔热屏，共计7层；二是最高工作温度可达1450℃，可对新型高温合金进行处理；三是采用直插式铠装S型热电偶进行9点测温，不但可保证温度均匀性的要求，而且也可保证测温热电偶的使用寿命；四是由于配备低压启动器，所以该设备既可进行6bar氮气冷却，也可进行6bar氩气的冷却。该设备的详细技术指标如下：

　　a.极限真空度：～10-6Torr(1Torr＝133Pa)

6 Q. v+ O, ~# E' \ ) U% S0 n2 S) D' o$ C) G3 r

　　b.泄漏率：≤2×10-3Torr／h

1 Z. \$ u& {: `" N. f2 {# u 8 N3 g5 S1 y- J0 V& K6 x

　　c.抽空速率：抽至1×10-5Torr，≤20min；

1 ^( k/ f. y- ]8 f0 X

　　抽至5×10-6Torr，≤120min。

0 F6 k0 k0 S2 Y/ a* k

　　d.分压控制：50×10-6Torr，500×10-6Torr，1000×10-6Torr。

: @) f$ [3 ~0 h9 P8 F7 `( ], w3 }

　　e.升温速率：室温→600℃，5℃／min；600℃→1000℃，10℃／min；1000℃→1350℃，20℃／min。

# v, {& v' ]- _

　　f.最高温度：1600℃

# ?( J$ I+ I1 h. l4 @ C

　　g.炉温均匀性：260℃、400℃为±8℃；538℃、700℃、850℃、1000℃、1150℃、1300℃和1450℃为±5℃。

7 P5 ]$ O) ~6 A- U# }; w

　　h.淬透性：φ120mm×360mm的M2钢，在6bar氮气的条件下冷却，硬度为64～62HRC。

　　i.冷却介质：氮气与氩气均可6bar气淬。

7 a' I+ ]# A4 d

　　j.最大载荷：680kg

% v! P3 Y( w5 d: T

　　k.工作真空度：1000℃，1×10-5Torr

　　l.冷速：?φ20mm×100mm的碳钢可以4℃／s的冷速由1100℃冷至550℃。

　　2高压气淬炉的调试与验收

　　(1)测试极限真空度经过充分烘炉后，炉膛在冷态、常压状态下，依靠自身的真空机组进行抽真空，其最佳的真空度应可维持在～10-6Torr。

& {" g1 w4 ^8 j" `2 k' V0 l

　　(2)测试泄漏率在极限真空度测试完毕后，立即关阀停泵，利用设备自身的真空计以1h为1个间隔，测定3个真空度值，即可测定泄漏率。按规定泄漏率应≤2×10-3Torr／h。

. o/ y( J; r |8 Z1 n' a0 d

　　(3)测试抽空速率经过充分烘炉后，炉膛在冷态、常压状态下，依靠自身的真空机组进行抽空，抽至1×10-5Torr，时间应≤20min；抽至5×10-6Torr，时间应≤120min。

! A2 T' _$ Y6 Y4 Z9 ~: @ # {; Z4 x2 G* q; k1 q

　　(4)分压控制测定在任何升温状态下，利用回充气体系统对炉膛的负压压强进行控制，以便使负压压强可以稳定地保持在50×10-6Torr、500×10-6Torr、1000×10-6Torr，从而达到分压控制的目的。

# r9 |+ z c- F! T; |

　　(5)升温速率的测试炉膛由室温升至600℃，应以5℃／min的速率升温。由600℃升至1000℃，应以10℃／min的速率升温。由1000℃升至1350℃，应以20℃／min的速率升温。设备应按照此设定程序，正常运行。

+ n9 Q; T4 W+ x# j

　　(6)最高温度的测定升至1600℃，保温2h。待炉膛冷却后，检查加热元件、隔热屏和连接元件等应完全正常。

4 r9 f F j& u7 v1 P' J

　　(7)炉温均匀性的测定根据AMS2750的要求，对538℃、550℃、600℃、700℃、850℃、1000℃、1150℃、1300℃和1450℃各温度点分别进行炉温均匀性测定。采用9点测温方法，每个温度点保温30min后，连续取5组数据，每一个所测温度点的平均值与设定温度相比较，应满足±5℃。所选用的测温热电偶均为直插式铠装S型热电偶。

: a+ v7 B7 }' s2 R2 T; e" O 3 H4 i8 r: n1 D# \. l2 @9 K

　　(8)淬透性试验φ120mm×360mm的M2钢经1220℃，保温3.5h后，在6bar氮气的条件下充分冷却，再经过560℃×4h第一次回火，560℃×2.5h两次回火后，利用线切割将其一分为二，分割面进行平磨，平磨后由中心向边缘进行硬度测定，硬度值应在64～62HRC的范围内。

/ L! i3 X8 {5 u: Q0 J9 s

　　(9)测试气体冷却系统炉膛升至1000℃，保温1h后断电，充6bar氩气进行强冷，此时风机应运转正常。

. ^' X7 u' @4 }: v0 w

　　(10)冷速测定试验φ20mm×100mm的碳钢、Rene95和不锈钢试棒各1根，中心插跟综热电偶；φ20mm×100mm的300M钢试棒60根，其中两根中心插跟综热电偶。将其升至1100℃，保温2 h后，充6bar氮气进行强制冷却，前3种试棒应以4℃／s的冷速冷至550℃；而300M钢棒应以3℃／s的冷速冷至550℃，且由550℃冷至260℃，应保证在3min内完成。

　　(11)工作真空度的测试空炉升温至1000℃，依靠设备自身的真空机组抽真空。1000℃时，炉膛内的真空度应可达到1×10-5Torr。此外，还按合同进行其它方面的检测。

: f# m# `1 P9 C: T1 H# J; i & q4 `6 J A. ]" G+ \