Xử lý nhiệt quang sử dụng môi trường khí hydro

Nhiệt độ cân bằng và điểm sương của oxide kim loại trong môi trường hydro

Nhiệt độ cân bằng và điểm sương của oxide kim loại trong môi trường hydro

Nhiệt luyện nói chung là phương pháp đốt nóng sản phẩm cần xử lý ở nhiệt độ cao từ điểm biến đổi của kim loại, dẫn đến việc bề mặt kết hợp với oxy và độ ẩm trong không khí gây nên hiện tượng oxy hóa.
Có thể xử lý ở trạng thái giữ nguyên tình trạng lớp ngoài của kim loại bằng cách xử lý gia tăng nhiệt độ hoặc làm nguội trong khí bảo vệ môi trường. Trường hợp thép không gỉ thì thực hiện công đoạn này lên trước 1 bước, một vài oxide trên bề mặt cũng sẽ hoàn nguyên, có thể xử lý quang (màu trắng bạc ở trạng thái phát sáng) bằng cách xử lý ở môi trường có tính hoàn nguyên (hydro, hydro + ni-tơ, khí phân giải amoniac).

Sơ đồ bên trái thể hiện nhiệt độ cân bằng và điểm sương của oxide kim loại trong môi trường hydro. Điểm sương là giá trị thể hiện thành phần nước trong thể khí sẽ thành sương ở nhiệt độ nào đó, được chuyển đổi thành lượng nước trong thể khí.
Nếu không quản lý điểm sương thấp hơn cả đường đỏ oxy hóa-khử crom như trong hình vốn là đặc trưng của thép không gỉ thì sẽ không phát sáng.

Sơ đồ quan hệ giữa lượng cacbon và sự làm nhạy của SUS304 không gỉ nhóm austenite

Sơ đồ quan hệ giữa lượng cacbon và sự làm nhạy của SUS304 không gỉ nhóm austenite

Sơ đồ bên trái là sơ đồ quan hệ giữa lượng cacbon và sự làm nhạy của SUS304 không gỉ nhóm austenite.
Cần phải đẩy nhanh tốc độ làm nguội để không làm phân tách chromium carbide.

Ví dụ tiêu biểu về vật thuộc đối tượng xử lý

  • “Ủ”Annealing được thực hiện nhằm mục đích hạ độ cứng của thép không gỉ
    Ví dụ: Ống dẻo, ống dùng cho linh kiện xe hơi, phụ kiện dùng cho đồng hồ đeo tay, ống thổi, các loại linh kiện ép
  • “Xử lý hóa lỏng” (Solution Heat Treatment) nhằm loại bỏ ứng lực tồn đọng và bị cứng khi gia công, nâng cao khả năng gia công và khả năng chịu ăn mòn
    Ví dụ: Ống thép không gỉ, bộ đồ ăn phương Tây, dây đồng hổ đeo tay làm bằng thép không gỉ, các loại linh kiện ép
  • “Tôi” (Quenching) được thực hiện nhằm mục đích tăng độ cao của thép không gỉ
    Ví dụ: Dao, kéo, thắng đĩa, dụng cụ, dao kéo các loại, trục vi sai dùng cho mô-tơ loại nhỏ
  • “Hàn” (Brazing) được thực hiện nhằm mục đích làm chảy kim loại được gọi là vật liệu hàn có điểm tan chảy thấp hơn cả vật liệu gốc kim loại, cho thẩm thấu phát tán bằng hiện tượng mao quản để kết hợp hai vật liệu gốc
    Ví dụ: Máy trao đổi nhiệt, linh kiện xe hơi, máy ép dầu, máy cấp khí, linh kiện xây dựng, linh kiện máy móc nông nghiệp, bộ lọc làm bằng thép không gỉ

Bảng thành phần hóa học, đặc tính và mục đích sử dụng của các loại vật liệu không gỉ

(Vật chất chủ yếu trong thép không gỉ gốc austenite) JIS

Ký hiệu JIS Thành phần hóa học (%) Xử lý hóa lỏng Độ bền kéo căng Giãn Độ cứng Ví dụ mục đích sử dụng
C Si Mn Ni Cr Mo Khác (℃) kg/mm2 % HB
SUS304 ≤0,08 ≤1,00 ≤2,00 8,0~10,5 18,0~20,0 - - Làm mát nhanh 1010~1150 ≥53 ≥40 ≤187 Loại tiêu chuẩn, loại chịu ăn mòn thông thường
SUS310S ≤0,08 ≤1,50 ≤2,00 19,0~22,0 24,0~26,0 - - Làm mát nhanh 1030~1180 ≥53 ≥40 ≤187 Loại chịu nhiệt, loại chịu oxy hóa
SUS316 ≤0,08 ≤1,00 ≤2,00 10,0~14,0 16,0~18,0 2,0~3,0 - Làm mát nhanh 1010~1150 ≥53 ≥40 ≤187 Loại tiêu chuẩn, loại chịu ăn mòn thông thường
SUS321 ≤0,08 ≤1,00 ≤2,00 9,0~19,0 17,0~19,0 - Từ Ti 5×C% trở lên Làm mát nhanh 950~1150 ≥53 ≥40 ≤187 Loại ổn định chịu ăn mòn biên hạt, hàn công nghiệp hóa học

(Vật chất chủ yếu trong thép không gỉ gốc martensite) JIS

KÝ HIệU JIS Thành phần hóa học (%) Xử lý nhiệt (℃) Độ bền kéo căng Giãn Độ cứng HB Ví dụ mục đích sử dụng
C Si Mn Ni Cr Mo Tôi Ram kg/mm2 % Tôi Ram
SUS403 ≤0,15 ≤0,50 ≤1,00 ≤0,60 11,5~13,0 - Làm mát bằng dầu 950~1000 Làm mát nhanh 700~750 ≥60 ≥40 ≥170 ≤183 Trục bơm, cánh tuabin
SUS420J2 0,26~0,40 ≤1,00 ≤1,00 ≤0,60 12,0~14,0 - Làm mát bằng dầu 920~980 Làm mát nhanh 600~750 ≥75 ≥40 ≥217 ≤235 Vật có lưỡi, trục nhỏ dùng cho âm thanh
SUS420F 0,26~0,40 ≤1,00 ≤1,25 ≤0,60 12,0~14,0 ≤0,60 Làm mát bằng dầu 920~980 Làm mát nhanh 600~750 ≥75 ≥40 ≥217 ≤235 Tính dễ cắt, vật có lưỡi, trục
SUS440C 0,95~1,20 ≤1,00 ≤1,00 ≤0,60 16,0~18,0 ≤0,75 Làm mát bằng dầu 1010~1070 Làm mát nhanh 100~180 - - ≥58 ≤269 Vật có lưỡi, linh kiện bơm, ổ trục

(Vật chất chủ yếu trong thép không gỉ gốc ferrite) JIS

Ký hiệu JIS Thành phần hóa học (%) Độ bền kéo căng Giãn Độ cứng Ví dụ mục đích sử dụng
C Si Mn Ni Cr Mo (℃) kg/mm2 % HB
SUS405 ≤0,08 ≤1,00 ≤1,00 ≤0,60 11,5~14,5 - Làm mát bằng không khí hoặc
làm mát từ từ 780~830
≥42 ≥20 ≤183 Cánh tuabin, dùng cho thông thường
SUS430 ≤0,12 ≤1,75 ≤1,00 ≤0,60 16,0~18,0 - Làm mát bằng không khí hoặc
làm mát từ từ 780~850
≥46 ≥22 ≤183 Linh kiện lò đến 800℃
SUS434 ≤0,12 ≤1,00 ≤1,00 ≤0,60 16,0~18,0 0,75~1,25 Làm mát bằng không khí hoặc
làm mát từ từ 780~850
≥46 ≥22 ≤183 Dùng cho công nghiệp hóa học

Ưu điểm của xử lý nhiệt quang kiểu liên tục

Xử lý quang cũng đang được thực hiện trong lò chân không và lò nung phân đoạn nhưng lò chân không có khả năng sản xuất kém còn lò nung phân đoạn thì khó thay thế nên khó phát sáng.
Xử lý phát sáng cũng đang được thực hiện trong lò chân không nhưng có khi xảy ra hiện tượng bốc hơi hoặc ngưng đọng phân tử kim loại trong vật xử lý hay xảy ra một số vấn đề như suy giảm tổ chức bề mặt, không hình thành lớp màng oxy hóa bề mặt.
Trong khi đó, lò liên tục có khả năng sản xuất tốt, dễ dàng thay thế nên có thể phát sáng tốt.

Sản phẩm do Thermal cung cấp

Vui lòng nhấn nút bên phải để biết thêm chi tiết.