為提高滲速、節(jié)能和強化輪胎模具的表面性能,研究開發(fā)了稀土復(fù)合滲工藝技術(shù),自主設(shè)計制造大型稀土復(fù)合滲表面強化處理設(shè)備,對輪胎模具大型零部件實施稀土復(fù)合滲表面強化處理。
20世紀(jì)80年代,我國開始對稀土化學(xué)熱處理開展研究,20年的開發(fā)和實踐,形成了“稀上共滲技術(shù)”。實踐證明,由于稀上元素特殊的原子結(jié)構(gòu)和活性,稀土元素不僅能滲入鋼的表面,而且能在表面層中形成一定的濃度梯度。“稀土共滲技術(shù)”的優(yōu)異特性主要有4個方面:
(1)稀土元素在化學(xué)熱處理過程中起到催滲和微合金化雙重作用,使工藝過程明顯加快,滲速叫提高20%-25%。
(2)改善滲層組織結(jié)構(gòu)和性能,由于稀土原子比鐵原子大,其滲入引起點陣畸變,使間隙原子在畸變區(qū)富巢,成為化合物的成核核心,析出彌散分布的化合物,使?jié)B層組織細化,改善滲層性能。
(3)稀土元素對基材的凈化作用,改善了化合物中夾雜的形態(tài)和分布.提高了滲層的韌性,并在一定程度提高了滲層的耐蝕性和耐磨性。
(4)La和Ce均可擴散進入模具的表面并作遠程擴散,形成稀土化合物和金屬間化合物,產(chǎn)生微合金化的作用,達到表面改性強化的目的。
綜合上述,稀土共滲技術(shù)除了提高滲速,還對模具表面起到強化、硬化和滑化的作用。降低表面摩擦系數(shù),提高表面抗腐蝕性能和抗氧化性能,從而有效地提高輪胎模具的使用性能和延長使用壽命。巨輪公司自主研制了大型表面強化處理設(shè)備,對輪胎模具進行稀土復(fù)合滲表面強化處理,產(chǎn)品在輪胎廠的硫化機上實際應(yīng)用,證實了經(jīng)過稀土復(fù)合滲表面強化處理的輪胎模只具有優(yōu)異的機械性能和化學(xué)性能,特別是在160 的酸性腐蝕性氣氛中顯示良好的耐蝕性能。
左面強化處理設(shè)備整體系統(tǒng)包括設(shè)備主體部分、電器及溫度自控系統(tǒng)、滲劑及稀土有機溶劑輸送系統(tǒng)、氣氛測試系統(tǒng)等。設(shè)備主體部份的爐襯結(jié)構(gòu),為實現(xiàn)節(jié)能的目的,采用容重 的輕質(zhì)磚及硅酸鋁耐火纖維等新刑保漏材料,降低散熱損失和蓄熱損失,可節(jié)能20%以上。溫度自控系統(tǒng)采用WP-LCD-R智能化大屏幕液晶顯示記錄儀,實現(xiàn)分段式的溫度自動控制,應(yīng)用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),能存儲最長達365天的測量數(shù)據(jù)。滲入元索輸送系統(tǒng)均采用各種儀器實現(xiàn)量化控制。氣氛測試系統(tǒng)能完成各種參數(shù)的實時測試以便及時進行調(diào)控。實踐證明,表面強化處理設(shè)備各項使用性能達到設(shè)計預(yù)期,與同類型化學(xué)熱處理設(shè)備比較,節(jié)能40%以上。
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