PL93167B2 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania atmosfer ochronnych do obróbki cieplnej metali z tech¬ nicznych gazów, zwlaszcza z azotu.

Azot techniczny w stanie nieobrobionym nie nadaje sie do zastosowania w charakterze atmosfery ochron¬ nej, poniewaz zawiera tlen w ilosci ponad 0,2%. Podczas operacji obróbki cieplnej przeprowadzonych w tempera¬ turach powyzej 200° C tlen zawarty w azocie powoduje utlenianie sie powierzchni obrabianych wyrobów metalowych, pogarszajac jakosc tej powierzchni jej wyglad zewnetrzny i wlasnosci uzytkowe. Przy wygrzewaniu w azocie w temperaturach powyzej 200PC, wyrobów wykonanych ze stali moze nastepowac ponadto odweglanie wierzchnich warstw materialu tych wyrobów.

Zastosowanie azotu w charakterze atmosfery ochronnej jest mozliwe po usunieciu z niego nadmiaru tlenu i pary wodnej. Przy typowych zastosowaniach azotu do wyzarzania rekrystalizujacego oraz sredniego i wysokiego odpuszczania wyrobów stalowych zawartosc tlenu musi byc obnizona do sladowych zawartosci, odpowiadaja¬ cych co najwyzej cisnieniu czastkowemu dysocjacji tlenków zelaza to jest 10"36 TrC>2, a zawartosc pary wodnej do wartosci odpowiadajacej temperaturze punktu rosy minimum -50°C.

Pare wodna zawarta w azocie technicznym usuwa sie metodami konwencjonalnymi przy uzyciu sit moleku¬ larnych lub zelu krzemionkowego.

Tlen usuwac mozna kilkoma sposobami. Do najczesciej stosowanych sposobów nalezy przepuszczanie azotu zawierajacego tlen przez retorte z weglem drzewnym, który wiaze tlen na dwutlenek wzglednie tlenek wegla. Jest to metoda pracochlonna, stosunkowo malo wydajna i nadajaca sie do zastosowania raczej w warun¬ kach laboratoryjnych. Ponadto przy zastosowaniu tego rodzaju atmosfery do obróbki cieplnej w nizszych tempe¬ raturach moze sie z niej wydzielac rdza, powodujac zamykanie sie przewodów doprowadzajacych atmosfere i powodujac zanieczyszczanie sie komory pieca.

Inny sposób usuwania tlenu polega na jego konwersji wodorem na pare wodna w obecnosci katalizatora.

Metoda ta ma istotna wade polegajaca na tym, ze do konwersji tlenu uzywa sie wodoru z butli, który jak wiadomo ze wzgledu na niebezpieczenstwo powstania mieszanek wybuchowych z powietrzem nie powinien byc stosowany w pomieszczeniach, gdzie znajduja sie urzadzenia grzejne.2 93167 Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania atmosfer ochronnych do obróbki cieplnej metali z technicznych gazów obojetnych, takich jak azot, latwiejszego i prostszego do przeprowadzenia w warunkach przemyslowych, w porównaniu ze znanymi dotychczas sposobami, a ponadto zapewniajacego dobre warunki bezpieczenstwa i higieny pracy.

Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze obojetny gaz techniczny taki jak azot przeprowadza sie przez retorte nagrzana do temperatury 500 do 900°C, do której doprowadza sie wodór atomowy otrzymywany z dowolnego zwiazku wodoru, a pare wodna powstajaca w wyniku konwersji tlenu z wodorem usuwa sie przez osuszenie metodami konwencjonalnymi. Uzyskana w ten sposób atmosfera zastosowana do obróbki cieplnej wyrobów ze stali weglowych i stopowych zabezpiecza je przed utlenianiem i odweglaniem zapewniajac metalicz¬ nie czysty wyglad ich powierzchni bez nalotów i osadów.

Sposób wedlug wynalazku zapewnia nie tylko usuniecie tlenu z azotu do niezbednego minimum, ale równoczesnie umozliwia wytwarzanie atmosfer azotowo-wodorowych o dowolnej, regularnej zawartosci wodoru.

W ten sposób mozna wytwarzac z azotu atmosfere obojetna lub redukujaca w zaleznosci od potrzeb technolo¬ gicznych.

Przyklad.. Przez szczelnie zamknieta retorte ze stali zaroodpornej o pojemnosci 2 dm3 nagrzana do temperatury 900°C przepuszczano 100 dm3/h azotu technicznego zawierajacego 0,5% tlenu i 0,5 dm3/h zdyso- cjowanego -amoniaku. Otrzymana na wyjsciu z retorty atmosfere po osuszeniu na zelu krzemionkowym do temperatury punktu rosy do -30°C, skierowano nastepnie do zamknietej szczelnie retorty stalowej o pojemnosci dm3 wypelnionej wsadem ze stali. Po przeplukaniu retorty atmosfera w czasie 20 min. zaladowano ja do piec? do odpuszczania z wymuszonym obiegiem powietrza nagrzanego do temperatury 600°C i wygrzewano w czasie 5 godzin przepuszczajac przez caly czas atmosfere wytworzona z azotu, po czym retorte z wsadem wyjeto z pieca i ochlodzono do temperatury otoczenia zamykajac doplyw atmosfery po obnizeniu temperatury w retorcie do 150°C. Po wyjeciu z retorty wsad stalowy mial nie zmieniona metalicznie czysta powierzchnie.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania atmosfer ochronnych do obróbki cieplnej metali z technicznych gazów obojetnych, zwlaszcza z azotu, polegajacy na usuwaniu tlenu przez konwersje wodoru na pare wodna, znamienny tym, ze obojetny gaz techniczny taki jak azot przeprowadza sie przez retorte nagrzana do temperatury 500 do 900°C, do której doprowadza sie wodór atomowy, otrzymany z dowolnego zwiazku wodoru, a pare wodna, powstajaca w wyniku konwersji tlenu z wodorem usuwa sie przez osuszanie metodami konwencjonalnymi. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl