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气体在机械工业中的应用
金属的切割和焊接:氢一氧焰、氧一乙炔焰在机械工厂中对板材、容器的切割、焊接。氧一丙烷焰切割可提高切割面的光洁度。代替了部分零件的铸、锻、铣、创。利用氩的惰性,在电孤焊时用氩作保护气体,可防止被空气氧化、氮化、钛、钼及合金和不锈钢等。
    金属热处理:氮是一种中性气体。在非活化状态下,氮可用作保护加热,防止钢铁的氧化、脱碳,因而广泛地用于光亮淬火、光亮退火、光亮回火等热处理工艺中。在真空热处理时,氮气常作为冷却介质使用;充氮加压油淬时,氮气既可保护真空炉的电热元件,又可通过调节氮气压力,提高钢件的淬硬性。在一定电压和低真空状态下,氮会电离,可进行离子渗氮和离子氮碳共渗。
    在渗碳、渗氮时,常用氮气进行炉内吹洗、排气,炉门的气帘密封,渗碳后的防氧化冷却;在停气断电时,将氮气送入炉内,可防止炉气爆炸,保证安全操作。
    氮基气氛处理具有节省能源、气源丰富、安全经济、适应性广等特点。业已表明,它已能稳定地用于退火、淬火、渗碳、渗氮等多种热处理工序。
    为制造出高质量的欧元硬币,制造工艺中所用的钢合金硬币冲模必须经过特别的热处理。
    欧元硬币凸冲模在纯氮气氛下退火的制造工艺:首先需将冲模放在一个真空炉中进行退火,退火过程中就使用到了奥地利梅塞尔提供的纯氮气作为保护气体,然后再将冲模放在一个淬火槽中冷却。为使冲模具有特别高的搞磨损性并确保其尺寸的稳定性,接下来的一道工序就是将冲模放入一个冷却室中进行附加低温处理。在冷却室,有控制地喷射液氮,冲模的温度可降至-80℃。此时,模由奥氏体组织转变成稳定的马氏体组织。
    浙江万向钱潮股份公司是一家生产汽车配件万向节的企业,热处理生产过程中需用大量的氮气,为此,宁波梅塞尔阳光气体公司向万向钱潮供气液氮。
    容器内有害气体的置换:对容器进行置换是将容器内的有害气体或蒸汽去除掉,主要方法是导入惰性气体,去置换容器内的有害气体,如:氧、水分、氢、苯、一氧化碳、丙烯、丙酮、液化天然气等易燃、易爆气体,以降低容器内的有害介质浓度,将其控制在安全的范围内。通过对容器的置换,达到防火、防爆、防腐的目的及使容器内的氧含量或水分降低到安全水平。
    机械另件之间的固定:机械零件装配常采用过盈配合,这种过盈配合采用打入、压力、红套等方法去完成,这些方法对某些零碎来说受到一定限制。实践证明,利用低温冷缩方法进行过盈配合容易获得成功。
    钴炉化学清洗:钴炉在采用氢氟酸清洗和氨洗结果排除废液时,用充入氮气式顶排可以得到较好漂洗耳恭听效果,为防止钴炉内腔产生二次锈蚀。
    金属、工具低温处理:金属的低温处理,液氮又是一个极妙的应用,它能使残余的奥氏体组织,迅速转变为坚硬、致密而稳定的马氏体组织,能提高金属零件与刀具耐用度0.5~1.5度。七十年代初期,美国材料改进公司就成功地采用低温处理技术,使工具钢冲模的使用寿命从4万次提高到25万次。处理刀具,将工件在60×60×300厘米的冷箱内冷却(温度为-320°F,即-196℃),并在此温度下保持30小时,再用24小时左右的时间升至室温,然后用20分钟时间加热到回火温度300°F(149℃)。经低温处理的钢钻头,寿命可从钻350个孔提高到900~1200个孔。
    低温处理,国外已广泛应用于轧辊、火车车轮、切削刀具等方面。并具有很大的经济意义。
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