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氣體在機械工業中的應用
金屬的切割和焊接:氫一氧焰、氧一乙炔焰在機械工廠中對板材、容器的切割、焊接。氧一丙烷焰切割可提高切割面的光潔度。代替了部分零件的鑄、鍛、銑、創。利用氬的惰性,在電孤焊時用氬作保護氣體,可防止被空氣氧化、氮化、鈦、鉬及合金和不銹鋼等。
    金屬熱處理:氮是一種中性氣體。在非活化狀態下,氮可用作保護加熱,防止鋼鐵的氧化、脫碳,因而廣泛地用于光亮淬火、光亮退火、光亮回火等熱處理工藝中。在真空熱處理時,氮氣常作為冷卻介質使用;充氮加壓油淬時,氮氣既可保護真空爐的電熱元件,又可通過調節氮氣壓力,提高鋼件的淬硬性。在一定電壓和低真空狀態下,氮會電離,可進行離子滲氮和離子氮碳共滲。
    在滲碳、滲氮時,常用氮氣進行爐內吹洗、排氣,爐門的氣簾密封,滲碳后的防氧化冷卻;在停氣斷電時,將氮氣送入爐內,可防止爐氣爆炸,保證安全操作。
    氮基氣氛處理具有節省能源、氣源豐富、安全經濟、適應性廣等特點。業已表明,它已能穩定地用于退火、淬火、滲碳、滲氮等多種熱處理工序。
    為制造出高質量的歐元硬幣,制造工藝中所用的鋼合金硬幣沖模必須經過特別的熱處理。
    歐元硬幣凸沖模在純氮氣氛下退火的制造工藝:首先需將沖模放在一個真空爐中進行退火,退火過程中就使用到了奧地利梅塞爾提供的純氮氣作為保護氣體,然后再將沖模放在一個淬火槽中冷卻。為使沖模具有特別高的搞磨損性并確保其尺寸的穩定性,接下來的一道工序就是將沖模放入一個冷卻室中進行附加低溫處理。在冷卻室,有控制地噴射液氮,沖模的溫度可降至-80℃。此時,模由奧氏體組織轉變成穩定的馬氏體組織。
    浙江萬向錢潮股份公司是一家生產汽車配件萬向節的企業,熱處理生產過程中需用大量的氮氣,為此,寧波梅塞爾陽光氣體公司向萬向錢潮供氣液氮。
    容器內有害氣體的置換:對容器進行置換是將容器內的有害氣體或蒸汽去除掉,主要方法是導入惰性氣體,去置換容器內的有害氣體,如:氧、水分、氫、苯、一氧化碳、丙烯、丙酮、液化天然氣等易燃、易爆氣體,以降低容器內的有害介質濃度,將其控制在安全的范圍內。通過對容器的置換,達到防火、防爆、防腐的目的及使容器內的氧含量或水分降低到安全水平。
    機械另件之間的固定:機械零件裝配常采用過盈配合,這種過盈配合采用打入、壓力、紅套等方法去完成,這些方法對某些零碎來說受到一定限制。實踐證明,利用低溫冷縮方法進行過盈配合容易獲得成功。
    鈷爐化學清洗:鈷爐在采用氫氟酸清洗和氨洗結果排除廢液時,用充入氮氣式頂排可以得到較好漂洗耳恭聽效果,為防止鈷爐內腔產生二次銹蝕。
    金屬、工具低溫處理:金屬的低溫處理,液氮又是一個極妙的應用,它能使殘余的奧氏體組織,迅速轉變為堅硬、致密而穩定的馬氏體組織,能提高金屬零件與刀具耐用度0.5~1.5度。七十年代初期,美國材料改進公司就成功地采用低溫處理技術,使工具鋼沖模的使用壽命從4萬次提高到25萬次。處理刀具,將工件在60×60×300厘米的冷箱內冷卻(溫度為-320°F,即-196℃),并在此溫度下保持30小時,再用24小時左右的時間升至室溫,然后用20分鐘時間加熱到回火溫度300°F(149℃)。經低溫處理的鋼鉆頭,壽命可從鉆350個孔提高到900~1200個孔。
    低溫處理,國外已廣泛應用于軋輥、火車車輪、切削刀具等方面。并具有很大的經濟意義。
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